Question

3．汽車在水平路面勻速運(yùn)動(dòng)，所受牽引力為920N，若汽車行駛1000m，燃燒汽油0.1kg．（汽油熱值是4.6×10⁷J/kg）求：

（1）圖乙是汽油機(jī)工作時(shí)的能量流向圖，則其熱機(jī)效率可表示為η=$\frac{{E}_{5}}{{E}_{1}}$×100%
（2）汽油機(jī)中，燃料在汽缸內(nèi)燃燒，而且燃料與空氣混合充分，燃燒得比較完全，因此汽油機(jī)的效率比蒸汽機(jī)更高（選填“高”或“低”）．
（3）牽引力做了多少功？
（4）完全燃燒汽油0.1kg，放出多少熱量？
（5）該車汽油發(fā)動(dòng)機(jī)效率為多少？

Answer 1

分析 （1）熱機(jī)的效率是指用來(lái)做有用功的能量與燃料完全燃燒產(chǎn)生的能量之比；
（2）不同的熱機(jī)效率不同，蒸汽機(jī)最低；
（3）已知牽引力和運(yùn)動(dòng)距離，利用公式W=Fs得到牽引力做的功；
（4）已知汽油的熱值和消耗汽油的質(zhì)量，根據(jù)公式Q=qm可求燃料完全燃燒釋放的熱量；
（5）汽車做功與燃料完全燃燒釋放熱量的比值就是發(fā)動(dòng)機(jī)的效率．

解答 解：
（1）熱機(jī)的效率是做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，用公式表示：η=$\frac{{E}_{5}}{{E}_{1}}$×100%；
（2）汽油機(jī)中，燃料在汽缸內(nèi)燃燒，而且燃料與空氣混合充分，燃燒得比較完全，因此汽油機(jī)的效率比蒸汽機(jī)更高；
（3）牽引力做的功為W=Fs=920N×1000m=9.2×10⁵J；
（4）燃料完全燃燒釋放的熱量Q=mq=0.1kg×4.6×10⁷J/kg=4.6×10⁶J；
（5）發(fā)動(dòng)機(jī)的效率η=$\frac{W}{Q}$=$\frac{9.2×1{0}^{5}J}{4.6×1{0}^{6}J}$×100%=20%．
答：（1）$\frac{{E}_{5}}{{E}_{1}}$；（2）高；（3）牽引力做功9.2×10⁵J；（3）燃料完全燃燒能放出熱量4.6×10⁶J；（4）發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是20%．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了熱機(jī)效率計(jì)算公式、功、效率和熱量的計(jì)算，是一道力熱綜合題，考查的規(guī)律較大且非常重要，需要熟練掌握基本規(guī)律或公式，并能選擇應(yīng)用．