Question

【題目】蓮蓮家的汽車尾部標有“3.0T”的字樣，其中“T”是“渦輪增壓”，利用高溫、高壓的廢氣去沖擊“渦輪”高速旋轉，使汽油燃燒更充分，達到提高發動機效率和減少廢氣污染的目的．若該車保持輸出功率100kW不變，行駛0.01h，最低油耗0.2kg，已知汽油的熱值為4.6×107J/kg．求：
（1）當速度為20m/s時，汽車的牽引力是多少？
（2）0.2kg的汽油完全燃燒時放出的熱量為多少？
（3）該汽車最低油耗時發動機的效率是多少？（結果保留整數）

Answer 1

【答案】
（1）解：根據P= = =Fv可得，汽車的牽引力：

F= = =5×103N；

（2）解：0.2kg的汽油完全燃燒時放出的熱量：

Q放=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J；

（3）解：該車保持輸出功率100kW不變，行駛時間為0.01h，

由P= 可得，發動機所做的有用功：

W有用=Pt=100×103W×0.01×3600s=3.6×106J；

該汽車最低油耗時發動機的效率：

η= = ×100%≈39%．

【解析】（1）已知該車的輸出功率和行駛速度，根據P=Fv可求出汽車的牽引力；（2）已知消耗汽油的質量和汽油的熱值，利用Q放=mq求出汽油完全燃燒時放出的熱量；（3）已知該車保持輸出功率100kW不變，行駛時間為0.01h，根據W=Pt計算有用功；前面已經求得汽油完全燃燒時放出的熱量，根據熱機效率公式求發動機的效率．
【考點精析】本題主要考查了功率計算公式的應用和熱機的概念和效率的相關知識點，需要掌握功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s；熱機：將內能轉化成機械能的機器，統稱為熱機．熱機的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比，叫熱機的效率．熱機的效率是熱機性能的一個重要指標才能正確解答此題．