Question

【題目】如圖所示，是最新一款無人駕駛汽車原型圖．汽車自動駕駛時使用雷達傳感器，以及激光測距器來了解周圍的交通狀況．該款車以72km/h的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8km時，消耗汽油1.75L．假設(shè)汽油完全燃燒，汽油機的效率為30%，那么，在這段運動過程中，（已知：汽油的密度為0.8×103kg/m3，汽油的熱值為4.5×107J/kg，水的比熱容為4.2×103J/（kg℃））求：

（1）消耗汽油的質(zhì)量為多少kg？

（2）該汽車發(fā)動機做的有用功是多少？

（3）若1.75L汽油完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，可以使多少kg的水升高50℃？

Answer 1

【答案】（1）消耗汽油的質(zhì)量為1.4kg；

（2）該汽車發(fā)動機做的有用功是1.89×107J；

（3）若1.75L汽油完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，可以使90kg的水升高50℃．

【解析】試題分析：（1）知道汽油的體積，利用m=ρV求汽油的質(zhì)量；

（2）利用Q放=mq求汽油完全燃燒放出的熱量，知道效率，利用W有用=η×Q放求該汽車發(fā)動機做的有用功；

（3）由題知，Q吸=Q放，利用m=求水的質(zhì)量．

解：

（1）汽油的體積V=1.75L=1.75dm3=1.75×10﹣3m3，

由ρ=得汽油的質(zhì)量：

m=ρV=0.8×103kg/m3×1.75×10﹣3m3=1.4kg；

（2）汽油完全燃燒放出的熱量：

Q放=mq=1.4kg×4.5×107J/kg=6.3×107J，

由η=得該汽車發(fā)動機做的有用功：

W有用=η×Q放=30%×6.3×107J=1.89×107J；

（3）由題知Q吸=6.3×107J，

由Q吸=cm△t得水的質(zhì)量：

m水===90kg．

答：（1）消耗汽油的質(zhì)量為1.4kg；

（2）該汽車發(fā)動機做的有用功是1.89×107J；

（3）若1.75L汽油完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，可以使90kg的水升高50℃．