Question

2．城市輕軌可以緩解城市公交運輸壓力，泉州市輕軌1號線項目最快將于2018年開工建設(shè)．某學校綜合實踐活動小組的同學們收集到電動輕軌機車車和燃油公交車在某段運行區(qū)間內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)如表：

××型號 燃油公交車	燃油熱值（q） 4×107J/kg	平均速度 15km/h	額定載客量 40人
××型號 電動輕軌機車	平均功率（P） 106W	平均速度 50km/h	額定載客量 600人

（1）公交車行駛1km消耗燃油0.3kg，這些燃油完全燃燒放出多少熱量？
（2）輕軌機車行駛1km，消耗多少電能？
（3）通過計算，在行駛1km的人均能耗方面，比較兩種交通工具達到額定載客量時誰更節(jié)能．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)公式Q=mq求出公交車行駛1km消耗燃油0.3kg完全燃燒放出的熱量；
（2）知道輕軌機車的運行速度和路程，利用速度公式求運行時間；根據(jù)公式W=Pt求出輕軌機車行駛1km消耗的電能；
（3）計算公交車行駛1km和輕軌機車行駛1km人均能耗得出結(jié)論．

解答 解：
（1）0.3kg燃油完全燃燒放出的熱量：Q=mq=0.3kg×4×10⁷J/kg=1.2×10⁷J；
（2）根據(jù)v=$\frac{s}{t}$可知，
輕軌機車行駛1km的時間：t=$\frac{s}{v}$=$\frac{1km}{50km/h}$=0.02h=72s；
消耗的電能：W=Pt=10⁶W×72s=7.2×10⁷J；
（3）公交車行駛1km人均能耗為：W₁=$\frac{Q}{40}$=$\frac{1.2×1{0}^{7}J}{40}$=3×10⁵J；
輕軌機車行駛1km人均能耗為：W₂=$\frac{W}{600}$=$\frac{7.2×1{0}^{7}J}{600}$=1.2×10⁵J；
所以達到額定載客量時輕軌機車更節(jié)能．
答：
（1）公交車行駛1km消耗燃油0.3kg，這些燃油完全燃燒放出的熱量為1.2×10⁷J；
（2）輕軌機車行駛1km，消耗的電能為7.2×10⁷J；
（3）達到額定載客量時輕軌機車更節(jié)能．

點評 本體綜合考查了速度計算、消耗電能的計算、燃料燃燒放熱的計算，屬于難題．