Question

【題目】2018年10月1日起,天津市開始封閉銷售車用乙醇汽油。乙醇汽油是一種由糧食及各種植物纖維加工成的燃料乙醇(俗稱酒精)和普通汽油以一定比例混配形成的新型清潔能源,可節(jié)省石油資源,減少汽車尾氣對空氣的污染,還可促進(jìn)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn),是當(dāng)前世界上可再生能源的發(fā)展重點(diǎn),符合我國能源替代戰(zhàn)略和可再生能源發(fā)展方向。按照我國的國家標(biāo)準(zhǔn),乙醇汽油是按體積比90%的普通汽油與10%的燃料乙醇調(diào)和而成,標(biāo)號(hào)是E10。不考慮混合后體積的變化,已知普通汽油的熱值為,燃料乙醇的熱值是普通汽油的60%,汽油密度為，燃料乙醇密度為.

(1)乙醇汽油的熱值______(選填“小于”、“等于”或“大于”)普通汽油的熱值。如果汽車不作任何改動(dòng)(設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)效率不變)使用乙醇汽油時(shí),不考慮其他實(shí)際情況,相比普通汽油,汽車的油耗在理論上會(huì)_______(選填“降低”、“不變”或“提高”).

(2)實(shí)際上,乙醇汽油含氧量高,可使燃料燃燒更加充分,在不進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)改造的前提下,動(dòng)力性能基本不變，同時(shí)減少了有害的尾氣排放。乙醇辛烷值高,可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率,加上其蒸發(fā)潛熱大,可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量,從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。若使用E10乙醇汽油能使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率由原來的30%提高2%,消耗1t普通汽油發(fā)動(dòng)機(jī)所做的有用功與消耗多少t的E10乙醇汽油相當(dāng)___________?(溫馨提示:在推導(dǎo)計(jì)算過程中需要的物理量,請?zhí)崆霸O(shè)定)

Answer 1

【答案】小于 提高 1.5625t

【解析】

（1）根據(jù)圖中信息可知，乙醇汽油的熱值是常規(guī)車用汽油的60%，所以乙醇汽油的熱值小于普通汽油；因此不考慮其他實(shí)際情況,相比普通汽油,汽車的油耗在理論上會(huì)提高；（2）原來汽油發(fā)動(dòng)機(jī)消耗汽油的質(zhì)量m汽油＝1t，效率η1為30%，設(shè)汽油的熱值為q汽油．原來汽油發(fā)動(dòng)機(jī)所做的有用功W有用＝m汽油q汽油η1＝1t×q汽油×30% ①，由題意可知，乙醇的熱值q乙醇＝60q汽油，使用乙醇汽油后，設(shè)消耗的乙醇汽油總質(zhì)量為m，此時(shí)效率η2為32%．乙醇汽油發(fā)動(dòng)機(jī)所做的有用功W有用＝mq乙醇×η2＝ m60q汽油×32%, m60q汽油×32%＝1t×q汽油×30%,化簡后解得乙醇汽油總質(zhì)量m＝1.5625t．