Question

近年來，我國汽車工業發展迅猛，各種新型汽車不斷投放市場．以下是我國某品牌轎車的測試報告．

車型	某品牌轎車
測試道路	標準水平國道
測試距離	100km
測試速度	80km/h勻速行駛
整車質量	1200kg
消耗汽油	9L
受到阻力	整車重的0.08倍

（1）汽油的熱值q=3.3×10⁷J/L，燃料完全燃燒放出熱量的公式是Q=Vq，式中V表示燃料的體積．請計算該品牌轎車在測試過程中，燃料完全燃燒產生的內能轉化為發動機牽引轎車前進所需能量的效率．（g取10N/kg）
（2）近年來，我國部分省份開始推廣使用乙醇汽油．乙醇汽油是由10%體積的乙醇與90%體積的汽油混合而成，已知乙醇的熱值q=2.4×10⁷J/L，設混合后總體積不變，請計算乙醇汽油的熱值為多少焦/升．

Answer 1

分析：（1）根據公式W=FS和Q=Vq分別計算出轎車牽引力所做的功和汽油完全燃燒放出的總能量，然后根據公式η=

W

Q

×100%求解即可；
（2）在物理學中，我們把單位體積的某種燃料完全燃燒時放出的熱量叫做這種燃料的熱值．運用熱值的公式q=

Q

V

即可解決此題．

解答：解：（1）轎車在行駛過程中受到的阻力
f=0.08G=0.08mg=0.08×1200kg×10N/kg=960N
∵汽車做勻速直線運動
∴轎車牽引力F=f=960N
S=100km=10⁵m
轎車牽引力做的功
W=FS=960N×10⁵m=9.6×10⁷J
汽油完全燃燒放出的總能量
Q=Vq=9L×3.3×10⁷J/L=2.97×10⁸J
燃料完全燃燒產生的內能轉化為發動機牽引轎車前進所需能量的效率
η=

W

Q

×100%=

9.6×107J

2.97×108J

×100%=32.3%
答：燃料完全燃燒產生的內能轉化為發動機牽引轎車前進所需能量的效率為32.3%．
（2）乙醇汽油的熱值
q=

Q

V

=

Q1+Q2

V

=

V1q1+V2q2

V

=

10%Vq1+90%V q2

V

=0.1q₁+0.9q₂=0.1×2.4×10⁷J/L+0.9×3.3×10⁷J/L=3.21×10⁷J/L
答：乙醇汽油的熱值為3.21×10⁷J/L．

點評：此題主要考查的是學生對熱機效率公式和熱值概念的理解和掌握，特別是對公式的靈活運用和掌握，第二問學生理解起來可能有一定的困難，需要緊扣熱值的概念去理解．