Question

11．“比亞迪•泰”是具備內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)兩種動(dòng)力裝置的高性能轎車．當(dāng)該車正常行駛時(shí)，內(nèi)燃機(jī)單獨(dú)工作的實(shí)際功率為20kw，電動(dòng)機(jī)單獨(dú)工作的實(shí)際功率為10kw．該車充電一次可貯存13kW•h的電能．若該車只由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，每次充電后，可以正常行駛1.3h；若內(nèi)燃機(jī)以實(shí)際功率單獨(dú)工作相同時(shí)間，則多向空氣中排放4.4kg二氧化碳（汽油的熱值約為4.7×10⁷J/kg，汽車每消耗1kg的這種汽油向空氣中排放2.2kg的二氧化碳，小數(shù)點(diǎn)后保留一位）；若該車正常行駛時(shí)動(dòng)力裝置（內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)實(shí)際功率均為單獨(dú)工作時(shí)實(shí)際功率的一半）的機(jī)械效率為40%，那么1min內(nèi)所做有用功為3.6×10⁵J．

Answer 1

分析 ①審清題意，根據(jù)W=Pt求該車只由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，每次充電后，可以正常行駛的時(shí)間；
②根據(jù)W=Pt=mq求消耗的汽油的質(zhì)量，根據(jù)題中條件求出排放的二氧化碳；
③根據(jù)W_總=P_總t′求1min內(nèi)所消耗的能量，再根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$，求做的有用功．

解答 解：①內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)實(shí)際功率均為單獨(dú)工作時(shí)實(shí)際功率的一半，
若該車只由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力每次充電后，可以正常行駛的時(shí)間t=$\frac{W′}{{P}_{電}}=\frac{13kWh}{10kWh}$=1.3h；
②內(nèi)燃機(jī)以實(shí)際功率單獨(dú)工作相同時(shí)間消耗的能量W=Pt=20kW×1.3h=26kWh，
耗油m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{W}{q}=\frac{26×3.6×1{0}^{6}J}{4.7×1{0}^{7}J/kg}$=2.0kg，汽車每消耗1kg的這種汽油向空氣中排放2.2kg的二氧化碳，所以內(nèi)燃機(jī)以實(shí)際功率單獨(dú)工作相同時(shí)間，則向空氣中排放4.4kg二氧化碳；
③根據(jù)題意，若該車正常行駛時(shí)動(dòng)力裝置（內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)實(shí)際功率均為單獨(dú)工作時(shí)實(shí)際功率的一半）1min消耗的總能量為W_總=P_總t′=$\frac{1}{2}$（P_電+P_內(nèi)）t′，若該車正常行駛時(shí)動(dòng)力裝置的機(jī)械效率為40%，所以那么1min內(nèi)所做有用功為W_有=ηW_總=40%×$\frac{1}{2}$（10⁴kW+2×10⁴kW）×60s=3.6×10⁵J．
故答案為：1.3；4.4；3.6×10⁵．

點(diǎn)評(píng) 本題聯(lián)系當(dāng)前的熱點(diǎn)問(wèn)題，考查熱值，電功及能量利用效率的計(jì)算，關(guān)鍵是審清題意，正確運(yùn)用相關(guān)公式求解．