Question

隨著人們生活水平的逐漸提高，小轎車已經(jīng)走進了千家萬戶．前不久，小明家也新買回來了一輛小汽車，好奇的小明找出了小汽車如下表列出的有關(guān)數(shù)據(jù)：（g=10N/kg，1L=10^-3m³）

小汽車的質(zhì)量1200kg	小汽車的額定功率4×104W
汽油的密度0.7×103kg/m3	100km耗油量10L

求：（1）若該小汽車行駛100km，則需耗油多少千克？這些汽油完全燃燒放出多少熱量？（q=4.6×10⁷J/kg）
（2）該汽車在水平路面上以100km/h的速度勻速行駛時，剛好達到小汽車的額定功率，則1h內(nèi)汽車牽引力所做的功是多大？小汽車發(fā)動機的效率是多大？
（η=

W

Q

，其中W是牽引力所做的功，Q是燃油燃燒所放出的熱量）

Answer 1

分析：（1）根據(jù)表中汽車100km的耗油量10L和汽油的密度，根據(jù)ρ=

m

V

求出需耗油的質(zhì)量，再根據(jù)Q=mq求出這些汽油完全燃燒放出的熱量；
（2）小汽車在額定功率下牽引力的功率和額定功率相等，根據(jù)W=Pt求出1h內(nèi)汽車牽引力所做的功，根據(jù)η=

W

Q

求出小汽車發(fā)動機的效率．

解答：解：（1）消耗汽油的體積：
V=10L=10×10^-3m³=10^-2m³，
根據(jù)ρ=

m

V

可得，汽車行駛100km耗油質(zhì)量：
m=ρV=0.7×10³kg/m³×10^-2m³=7kg，
這些汽油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=7kg×4.6×10⁷J/kg=3.22×10⁸J；
（2）∵小汽車在額定功率下牽引力的功率和額定功率相等，
∴1h內(nèi)汽車牽引力所做的功：
W=Pt=4×10⁴W×3600s=1.44×10⁸J，
小汽車發(fā)動機的效率；
η=

W

Q放

×100%=

1.44×108J

3.22×108J

×100%≈44.7%．
答：（1）若該小汽車行駛100km，則需耗油7kg，這些汽油完全燃燒放出3.22×10⁸J的熱量；
（2）1h內(nèi)汽車牽引力所做的功是1.44×10⁸J，小汽車發(fā)動機的效率約為44.7%．

點評：本題考查了密度公式和做功公式、效率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)題意得出相關(guān)的信息，計算過程要注意單位的換算．