Question

17．閱讀下面的材料，解答問題
山東菏澤向“大氣污染宣戰(zhàn)”
某環(huán)保局研究表明：“PM2.5來源中，機(jī)動車的排放占33.1%，排第一位，燃煤污染排放占第二位”．“減少污染排放，還我一片藍(lán)天”成為每一個公民的責(zé)任．下面是菏澤有關(guān)部門針對“節(jié)能減排”采取的部分措施第三項措施首批50輛LNG（液化天然氣）新能源公交車已經(jīng)投入運(yùn)營，如圖所示．為了方便市民出行，市區(qū)公交車全面安裝“北斗導(dǎo)航系統(tǒng)”，市民可以通過手機(jī)（導(dǎo)航系統(tǒng)接收器）查詢公交車的動態(tài)位置．
據(jù)有關(guān)資料顯示：尾氣中的有害氣體排放明顯減少：90%CO、24%CO₂、90%SO₂、39%NO、無粉塵排放，因此天燃?xì)獗环Q為綠色能源．其它性能指標(biāo)的比較：
根據(jù)下表提供的信息，通過計算說明：

	熱機(jī)效率	熱值	價格
天然氣發(fā)動機(jī)	η2=45%	q2=2.3×107J/m3	4.5元/m3
汽油發(fā)動機(jī)	η1=30%	q1=4.6×107J/kg	9.0元/kg

①天然氣車燃燒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100m³的天然氣，與用汽油相比，它每天節(jié)約的運(yùn)行成本是多少？

Answer 1

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

解答 解：
①由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$可得，1m³天然氣燃燒，通過發(fā)動機(jī)能做的有用功：
W_有用2=η₂Vq₂=45%×1m³×2.3×10⁷J/m³=1.035×10⁷J；
根據(jù)題意可得，W_有用2=W_有用1
即1.035×10⁷J=η₁mq₁=30%×m×4.6×10⁷J/m³
m=0.75kg；
②燃燒1m³天然氣可節(jié)約的資金：0.75×9元-4.5元=2.25元
天然氣汽車每天節(jié)約的運(yùn)行成本是2.25×100=225元．
答：
①天然氣車燃燒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0.75千克汽油；
②若某公交汽車每天消耗100m³的天然氣，與用汽油相比，它每天節(jié)約的運(yùn)行成本是225元．

點(diǎn)評 本題考查了熱值、機(jī)械效率公式的應(yīng)用，涉及的物理知識較多，是中考的一個熱點(diǎn)，需要引起我們的注意．