Question

【題目】蓮蓮家的汽車尾部上標有“2.0T”的字樣，其中“T”就是“渦輪增壓”，是利用高溫、高壓的廢氣去沖擊“廢氣渦輪”高速旋轉，來帶動同軸的“進氣渦輪”也高速旋轉，從而增加吸氣沖程的進氣量并增大進氣氣壓，使汽油燃燒更充分，燃氣壓強更大，同時也減少了廢氣中的有害物質，達到提高發動機效率和減少廢氣污染的目的。這輛汽車的最低油耗可達0.25L/ (kW·h) ，已知汽油的熱值為4.6×107J/kg.(溫馨提示:最低油耗是指燃燒最少的汽油獲得最大有用功的能量: 0.25L/ (kW·h) 表示獲得1kW·h能量消耗0.25L汽油，1kW·h=3.6×106J, 汽油的密度為0.8g/cm3. 求:

(1)1kW·h的有用功能使汽車克服3000N的平均阻力勻速前進多少距離?

(2)0. 25L的汽油完全燃燒時放出的熱量為多少?

(3)該汽車發動機的效率最高可達多少?

Answer 1

【答案】（1）；（2）0.2kg； 9.2×106J；（3）

【解析】

（1）由于汽車勻速前進，所以，由二力平衡條件知道，汽車受到的牽引力是：F=f=3000N，

由W=Fs知道，1kWh（=3.6×106 J）的有用功能使汽車克服3000N的平均阻力勻速前進的距離是：s=1.2×103 m；

（2）由ρ=知道，0.25L的汽油的質量是：m=ρV=0.8×103 kg/m3 ×0.25×10-3 m3 =0.2kg；

所以，這些汽油完全燃燒時放出的熱量是：Q放 =qm=4.6×107 J/kg×0.2kg=9.2×106 J；

（3）根據題意知道，當有用功是W有=3.6×106 J時，該汽車發動機的效率最高是：η=≈39.1%；