Question

4．2015年龍巖市將在中心城區(qū)新增100輛純電動(dòng)新能源公交車，以促進(jìn)公共交通實(shí)現(xiàn)“低碳”化．下表是某燃油汽車與純電動(dòng)汽車進(jìn)行測試時(shí)的部分?jǐn)?shù)據(jù)：

	燃油汽車	純電動(dòng)汽車
能源種類	汽油（q汽油=4.5×107J/kg ρ汽油=0.7×103kg/m3）	電能
牽引力	600N	600N
行使100km消粍	8×10-3m3	20kW•h
二氧化碳排放量	每消耗1kg汽油排放2kg二氧化碳	0

（1）汽油屬于不可再生（填“可再生”或“不可再生”）．
（2）若燃油汽車與電動(dòng)汽車正常行駛100km，則①燃油汽車消耗多少千克汽油？②燃油汽車與純電動(dòng)汽車的能量轉(zhuǎn)化效率分別是多少？
（提示：燃油汽車能量轉(zhuǎn)化效率η_汽：汽車牽引力做的功與汽油完全燃燒放出的熱量之比；純電動(dòng)汽車能量轉(zhuǎn)化效率η_電：汽車牽引力做的功與汽車消耗電能之比）

Answer 1

分析 （1）可以從自然界源源不斷地得到的能源稱之為可再生能源；一旦消耗就很難再生的能源稱之為不可再生能源；
（2）①已知汽油的體積和密度，可以得到質(zhì)量；
②已知牽引力和行駛路程，可以得到有用功；
已知汽油的熱值和質(zhì)量，可以得到汽油完全燃燒放出的熱量；有用功與熱量之比是燃油汽車的效率；
有用功與消耗的電能之比是電動(dòng)汽車的效率．

解答 解：
（1）汽油是從石油中提煉而成的，石油在地球上的儲(chǔ)量是一定的，屬于不可再生能源；
（2）①
因?yàn)棣?$\frac{m}{V}$，
所以正常行駛100km消耗的汽油為m=ρV=0.7×10³kg/m³×8×10^-3m³=5.6kg；
②牽引力做的功為W_有用=Fs=600N×10⁵m=6×10⁷J．
汽油完全燃燒放出的熱量為Q=mq=5.6kg×4.5×10⁷J/kg=2.52×10⁸J；
燃油汽車的效率為η_燃油=$\frac{{W}_{有用}}{Q}$=$\frac{6×1{0}^{7}J}{2.52×1{0}^{8}J}$×100%≈23.8%；
電動(dòng)汽車的效率為η_{電動(dòng)}=$\frac{{W}_{有用}}{W}$=$\frac{6×1{0}^{7}J}{20×3.6×1{0}^{6}J}$×100%≈83.3%．
答：
（1）不可再生；
（2）①燃油汽車正常行駛100km消耗的汽油為5.6kg；
②燃油汽車的效率約23.8%；電動(dòng)汽車的效率約83.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查能源的分類、密度公式的應(yīng)用、功的計(jì)算公式的應(yīng)用以及能量利用效率的計(jì)算，并且會(huì)根據(jù)題中所給信息進(jìn)行相關(guān)計(jì)算．