Question

19．某型號汽車的最低油耗是8L/100km，表示該汽車行駛100km至少消耗8L的汽油．若汽車以90km/h的速度在牽引力644N的作用下勻速行駛了100km．已知汽油的密度為0.7kg/L，汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg．求：
（1）汽車牽引力做功多少？
（2）此時發(fā)動機(jī)的功率；
（3）該汽車發(fā)動機(jī)的最高效率．

Answer 1

分析 （1）知道牽引力的大小和勻速行駛的距離，根據(jù)W=Fs求出汽車牽引力做的功；
（2）知道汽車行駛的速度和牽引力的大小，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出發(fā)動機(jī)的功率；
（3）根據(jù)題意求出消耗汽油的質(zhì)量，根據(jù)Q_放=mq求出汽油完全燃燒釋放的熱量，根據(jù)η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%求出該汽車發(fā)動機(jī)的最高效率．

解答 解：（1）汽車牽引力做功：
W=Fs=644N×100×10³m=6.44×10⁷J；
（2）汽車行駛的速度：
v=90km/h=25m/s，
此時發(fā)動機(jī)的功率：
P=Fv=644N×25m/s=1.61×10⁴W；
（3）汽車行駛100km時，最少消耗汽油的質(zhì)量：
m=8L×0.7kg/L=5.6kg，
汽油完全燃燒釋放的熱量：
Q_放=mq=5.6kg×4.6×10⁷J/kg=2.576×10⁸J，
該汽車發(fā)動機(jī)的最高效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{6.44×1{0}^{7}J}{2.576×1{0}^{8}J}$×100%=25%．
答：（1）汽車牽引力做功為6.44×10⁷J；
（2）此時發(fā)動機(jī)的功率為1.61×10⁴W；
（3）該汽車發(fā)動機(jī)的最高效率為25%．

點評 本題考查了做功公式和功率公式、燃料完全燃燒釋放熱量公式、效率公式的應(yīng)用，計算各處要注意單位的換算．