Question

節(jié)能減排、綠色環(huán)保，新能源汽車(chē)成為未來(lái)汽車(chē)發(fā)展的方向，純電動(dòng)汽車(chē)就是一種成本更低且能量轉(zhuǎn)換效率更高的新能源汽車(chē)。某廠家開(kāi)發(fā)出一款自主品牌的純電動(dòng)汽車(chē)，為了比較這款電動(dòng)車(chē)與同型號(hào)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的能量轉(zhuǎn)換效率，分別對(duì)它們進(jìn)行測(cè)試，部分測(cè)試數(shù)據(jù)如下表（測(cè)試過(guò)程可視為勻速直線運(yùn)動(dòng)）：

	車(chē)型 項(xiàng)目 純電動(dòng)汽車(chē) 內(nèi)燃機(jī)汽車(chē) 能源種類(lèi) 電能 汽油[q汽油=4.5×107 J/kg ρ汽油=0.7×103 kg/m3] 測(cè)試距離 100 km 100 km 牽引力 600 N 600 N 百公里耗能 20 kW·h ? 能量轉(zhuǎn)換效率 ? 20%

 

則：（1）測(cè)試過(guò)程中，純電動(dòng)汽車(chē)牽引力所做的功是多少？

（2）純電動(dòng)汽車(chē)的能量轉(zhuǎn)換效率是多少？

（3）內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)百公里耗油多少升？（保留一位小數(shù)）

Answer 1

（1）W_有=FS=600 N×10⁵ m=6×10⁷ J    －――－――－―――――――（2分）

（2）W_電=20 kW·h×3.6×10⁶  J/kW·h=7.2×10⁷  J  ――――――――（1分）

      η₁= W_有/ W_電=6×10⁷  J/7.2×10⁷  J≈83.3%   ――――――――（1分）

（3）汽油車(chē)與電動(dòng)汽車(chē)牽引力所做的功都相同為6×10⁷ J

則汽油車(chē)百公里消耗的總能量為:

Q_總= W_有/η₂=6×10⁷  J/0.2=3×10⁸  J   ――――――――――――（1分）

        m_汽油= Q_總/q_汽油=3×10⁸  J/4.5×10⁷ J/kg≈6.67 kg  ―――――――（1分）

         V_汽油=m_汽油/ρ_汽油=6.67 kg /0.7×10³  kg/m³≈9.5×10^-3  m³=9.5 L ――（1分）