Question

7．如圖所示是李老師新買的一輛助力摩托車，如表所示是助力摩托車的部分參數(shù)．求：
（1）李老師騎助力摩托車以表中平均速度從家中往返學(xué)校一趟所需的時間為40min，則李老師家距離學(xué)校路程有多遠？
（2）在往返一趟的過程中，消耗的汽油完全燃燒釋放多少熱量？
（3）如果這些熱量有84%被水吸收，則可以使92kg水從20℃升高到多少？（c_水=4.2×10³ J/（kg•℃））

平均速度	30km/h
等速耗油	3L/100km
油價	7.5元/L
汽油（93#）的密度	0.75×103kg/m3
汽油的熱值	4.6×107J/kg

Answer 1

分析 （1）知道助力摩托車的速度和從家中往返學(xué)校一趟所需的時間，根據(jù)速度公式的變形公式s=vt求出總路程，進而得出李老師家距離學(xué)校路程；
（2）知道等速油耗和往返一趟的路程，進而得出往返一趟的過程中消耗的汽油的體積，然后根據(jù)密度公式的變形公式求出消耗汽油的質(zhì)量，最后利用Q_放=mq求出消耗的汽油完全燃燒釋放的熱量；
（3）根據(jù)η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%的變形公式Q_吸=ηQ_放求出水吸收的熱量，然后根據(jù)Q_吸=c_水m_水（t-t₀）的變形公式t=t₀+$\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{水}{m}_{水}}$求出水的末溫．

解答 解：（1）李老師從家中往返學(xué)校一趟所需的時間t=40min=$\frac{2}{3}$h，
由v=$\frac{s}{t}$得，李老師騎助力摩托車通過的總路程：
s_總=vt=30km/h×$\frac{2}{3}$h=20km，
則李老師家距離學(xué)校路程：
s=$\frac{{s}_{總}}{2}$=$\frac{20km}{2}$=10km．
（2）在往返一趟的過程中，消耗的汽油的體積：
V=3L/100km×20km=0.6L=6×10^-4m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，消耗的汽油的質(zhì)量：
m=ρV=0.75×10³kg/m³×6×10^-4m³=0.45kg，
則汽油完全燃燒釋放的熱量：
Q_放=mq=0.45kg×4.6×10⁷J/kg=2.07×10⁷J；
（3）由η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{放}}$×100%得，水吸收的熱量：
Q_吸=ηQ_放=84%×2.07×10⁷J=1.7388×10⁷J，
由Q_吸=c_水m_水（t-t₀）得，水的末溫：
t=t₀+$\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{水}{m}_{水}}$
=20℃+$\frac{1.7388×1{0}^{7}J}{4.2×1{0}^{3}J（kg•℃）×92kg}$
=65℃．
答：（1）李老師家距離學(xué)校路程有10km；
（2）在往返一趟的過程中，消耗的汽油完全燃燒釋放2.07×10⁷J熱量；
（3）如果這些熱量有84%被水吸收，則可以使92kg水從20℃升高到65℃．

點評 本題是一道力熱綜合應(yīng)用題，主要考查速度公式、密度公式、效率公式及吸熱公式理解和掌握，關(guān)鍵是公式及變形公式的靈活運用，雖具有一定的綜合性，但整體難度不大．