Question

以“低碳世博”為理念的上海世博園區(qū)，有很多新能源汽車在示范運行，其中包括120輛純電動客車，實現(xiàn)了公共交通的零排放．下表是某純電動汽車與燃油汽車進行測試時的部分數(shù)據(jù)：請根據(jù)上表提供的有關數(shù)據(jù)計算：

	純電動汽車	燃油汽車
能源種類	電能	汽油 （q汽油=4.5×107J/kg， ρ汽油=0.7×103kg/m3）
牽引力	600N	600N
每百公里能耗	20kW?h	8L
單位能耗價格	1.0元/kW?h	6.5元/L
二氧化碳排放量	0	每消耗1kg汽油排放2.2kg二氧化碳

（1）電動汽車行駛100km比燃油汽車節(jié)約多少費用？
（2）燃油汽車每行駛100km向空氣排放多少千克的二氧化碳？
（3）電動汽車和燃油汽車的能量轉換效率分別是多少？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)表格所給信息分別求出電動車耗能費用和燃油汽車耗能費用，差值則為節(jié)能費用；
（2）根據(jù)表格所給信息求出燃油汽車100公里耗油的質量，再根據(jù)排放二氧化碳的質量與耗油質量的關系即可求出；
（3）根據(jù)表格所給信息分別讀出汽車的牽引力和每百公里的能耗，根據(jù)W=Fs即可求出有用功，再利用η=

W有

W總

即可求出汽車的能力轉化效率．

解答：解：（1）電動汽車耗能費用為1.0元/kW?h×20kW?h=20元，
燃油汽車耗能費用為6.5元/L×8L=52元，
電動車節(jié)省52元-20元=32元；
（2）燃油汽車100公里耗油質量m=ρV=0.7×10³kg/m³×8×10^-3m³=5.6kg，
排放二氧化碳的質量為2.2kg×5.6kg=12.32kg；
（3）兩種汽車分別行駛100公里做的有用功
W_有=Fs=600N×10⁵m=6×10⁷J，
電動汽車的能量轉換效率η=

W有

W總

=

6×107J

20×3.6×106J

=83.3%
燃油汽車的能量轉換效率η=

W有

Q

=

6×107J

4.5×107J/kg×5.6kg

=23.8%
答：（1）電動汽車行駛100km比燃油汽車節(jié)約32元；
（2）燃油汽車每行駛100km向空氣排放12.32千克；
（3）電動汽車和燃油汽車的能量轉換效率分別是83.3%，23.8%．

點評：本題綜合考查密度公式的應用、功的計算公式的應用以及能量利用效率的計算，并且會根據(jù)題中所給信息進行相關計算．