Question

【題目】蓮蓮家的汽車尾部標(biāo)有“3.0T”的字樣，其中“T”是“渦輪增壓”，利用高溫、高壓的廢氣去沖擊“渦輪”高速旋轉(zhuǎn)，使汽油燃燒更充分，達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率和減少廢氣污染的目的．若該車保持輸出功率100kW不變，行駛0.01h，最低油耗0.2kg，已知汽油的熱值為4.6×107J/kg．求：
（1）當(dāng)速度為20m/s時(shí)，汽車的牽引力是多少？
（2）0.2kg的汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量為多少？
（3）該汽車最低油耗時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少？（結(jié)果保留整數(shù)）

Answer 1

【答案】
（1）解：根據(jù)P= = =Fv可得，汽車的牽引力：

F= = =5×103N；

（2）解：0.2kg的汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量：

Q放=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J；

（3）解：該車保持輸出功率100kW不變，行駛時(shí)間為0.01h，

由P= 可得，發(fā)動(dòng)機(jī)所做的有用功：

W有用=Pt=100×103W×0.01×3600s=3.6×106J；

該汽車最低油耗時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：

η= = ×100%≈39%．

【解析】（1）已知該車的輸出功率和行駛速度，根據(jù)P=Fv可求出汽車的牽引力；（2）已知消耗汽油的質(zhì)量和汽油的熱值，利用Q放=mq求出汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量；（3）已知該車保持輸出功率100kW不變，行駛時(shí)間為0.01h，根據(jù)W=Pt計(jì)算有用功；前面已經(jīng)求得汽油完全燃燒時(shí)放出的熱量，根據(jù)熱機(jī)效率公式求發(fā)動(dòng)機(jī)的效率．
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了功率計(jì)算公式的應(yīng)用和熱機(jī)的概念和效率的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，需要掌握功率的計(jì)算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時(shí)間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s；熱機(jī)：將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器，統(tǒng)稱為熱機(jī)．熱機(jī)的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機(jī)的效率．熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)才能正確解答此題．