Question

【題目】科學家正在研制一種用水作燃料的“零排放汽車”，其工作原理是：水和硼反應產生氫，氫再進入內燃機燃燒或裝入燃料電池發電；后續反應產生的水又被收集，唯一副產品“氧化硼”還可以再轉變成硼并循環利用。

（1）據科學家計算，一輛汽車一次裝載18kg硼和45L水，反應放出的能量與30kg汽油相當（汽油的熱值為4.6×107J/kg）。30kg汽油完全燃燒放出的能量是多少焦？

（2）如果該車以108km/h的速度在水平路面上勻速行駛，反應放出的能量轉化為機械能的效率為80%，該車的質量是1.6t，車受到的阻力是車重的10%．則該車發動機的輸出功率是多大？

（3）加一次硼和水可以供車行駛多少千米？

（4）該車的優點有哪些？（寫出一條）

Answer 1

【答案】（1）1.38×109J；（2）4.8×104W；（3）6.9×105千米；（4）對環境無污染

【解析】

(1)30kg汽油完全燃燒放出的能量Q放＝qm＝4.6×107J/kg30kg＝1.38×109J;(2)汽車勻速直線行駛，發動機的牽引力F＝F阻＝G10＝1.6103kg10N/kg10＝1.6×103N;汽車的速度v＝108km/h＝30m/s,則發動機的功率：P＝Fv＝1.6×103N30m/s＝4.8×104W;(3) 反應放出的能量轉化為機械能的效率為80%,即W有＝Q放80＝1.38×109J80＝1.104×109J，由W＝Fs可得，汽車行駛路程s＝＝6.9105m;(4)由該車的工作原理可知，該車的優點對環境無污染。