Question

4．據(jù)有關資料顯示，天然氣汽車和汽油車相比較尾氣中的有害氣體排放明顯減少90% CO，24% CO₂，90% SO₄，39% NO₂，無粉塵排放，因此天然氣被稱為綠色能源，其他性能指標的比較：

	熱機效率	熱值	價格
天然氣發(fā)動機	η1=45%	Q1=2.3×107J/m3	4.5元/m3
汽油發(fā)動機	η2=30%	Q2=4.6×107J/m3	9.0元/m3

根據(jù)上表提供的信息，通過計算說明：
（1）天然氣汽車燃燒1m³天然氣所做的有用功是多少？做同樣多的有用功，汽油車需要燃燒多少千克汽油？
（2）若某公交汽車每天消耗120m³的天然氣，與用汽油相比，它每天節(jié)約的運行成本是多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{Q}_{放}}$和Q_放=Vq求出燃燒1m³天然氣所做的有用功；根據(jù)有用功相同以及η=$\frac{{W}_{有}}{{Q}_{放}}$和Q_放=mq求出需要汽油的質量；
（2）先求出燃燒1m³天然氣可節(jié)約的資金，然后進一步求出天然氣汽車每天節(jié)約的運行成本．

解答 解：
（1）由η=$\frac{{W}_{有}}{{Q}_{放}}$可得1m³天然氣燃燒，通過發(fā)動機能做的有用功：
W_有1=η₁Q_放1=η₁Vq₁=45%×1m³×2.3×10⁷J/m³=1.035×10⁷J；
根據(jù)題意可得，W_有2=W_有1
即：η₂Q_放2=η₂mq₂=30%×m×4.6×10⁷J/m³=1.035×10⁷J，
解得：m=0.75kg；
（2）燃燒1m³天然氣可節(jié)約的資金：0.75kg×9元/kg-1m³×4.5元/m³=2.25元，
天然氣汽車每天（燃燒120m³）節(jié)約的運行成本：2.25元×120=270元．
答：
（1）天然氣汽車燃燒1m³天然氣所做的有用功是1.035×10⁷J；
做同樣多的有用功，汽油車需要燃燒0.75kg汽油；
（2）它每天節(jié)約的運行成本是270元．

點評 本題綜合考查燃料完全燃燒放熱公式和效率公式的掌握和運用，能從繁雜的題干中得出相關信息是解題的關鍵．