Question

7．一輛汽車沿一段平直公路勻速行駛了8km，汽車發(fā)動機的牽引力為3000N，共消耗汽油2L，汽油的密度ρ=0.7×10³kg/m³；汽油的熱值q=4.6×10⁷J/kg．
（1）發(fā)動機做的有用功是多少？
（2）汽車發(fā)動機的效率是多大？

Answer 1

分析 （1）知道汽車的牽引力和汽車運動的距離，據(jù)公式W=Fs計算出功來即可；
（2）據(jù)密度的計算公式計算出汽油的質(zhì)量，而后利用公式Q=mq計算出燃料燃燒的熱量，而后再據(jù)效率的公式計算出效率即可．

解答 解：
（1）汽車發(fā)動機牽引力為3000N，其運動的距離是8km，
汽車在這段時間內(nèi)所做的有用功：
W=Fs=3000N×8000m=2.4×10⁷J；
（2）汽油的體積V=2L=2dm³=0.002m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得汽油的質(zhì)量：
m=ρV=0.7×10³ kg/m³×0.002m³=1.4kg；
汽油完全燃燒釋放的熱量：
Q_放=mq=1.4kg×4.6×10⁷J/kg=6.44×10⁷J；
汽車發(fā)動機的效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$=$\frac{2.4×1{0}^{7}J}{6.44×1{0}^{7}J}$×100%≈37.3%．
答：（1）發(fā)動機做的有用功是2.4×10⁷J；
（2）汽車發(fā)動機的效率是37.3%．

點評 本題考查了密度公式、做功公式、效率公式、燃料完全釋放熱量公式的應(yīng)用，利用好題中的條件是關(guān)鍵．