Question

【題目】電動汽車是未來汽車的一種發展方向，但由于當前電池技術的限制，混合動力汽車是一種目前較好的過度產品。混合動力汽車啟動時，熱機不工作，蓄電池向車輪輸送能量。當需要高速行駛或蓄電池的電能過低時，熱機啟動，既可以向車輪輸送能量，又可以給蓄電池充電。車速與所受阻力的關系如圖所示。在某次測試中，蓄電池儲存的電能為5.12×108J，由熱機提供能量，汽車以50km/h的速度勻速行駛了0.5h，同時蓄電池的電能增加了10%，求：

（1）熱機向外輸出能量沖程是_____沖程，為了加快散熱利用水的_____特點。

（2）若所用燃料的熱值是4.5×107J/kg，測試過程中消耗8kg的燃料（假設燃料完全燃燒），則放出的總熱量是多少______？

（3）汽車牽引力做的功______和增加的電能是多少_____？（電能符號用W電表示）

（4）熱機的效率是多少________？

Answer 1

【答案】做功 比熱容大 3.6×108J 1×108J 5.12×107J 42%

【解析】

（1）在汽油機的做功沖程中，燃氣燃燒對外做功，將內能轉化為機械能，向外輸出能量；

利用水的比熱容大的特點，即相同質量的水和其他的液體相比較時，若都是升高相同的溫度時，水能吸收的熱量最多，故用水冷卻效果最好；

（2）燃料完全燃燒放出的熱量：Q放＝mq＝8kg×4.5×107J/kg＝3.6×108J；

（3）汽車行駛的路程：s＝vt＝50km/h×0.5h＝25km＝2.5×104m，

由圖象可知，汽車速度為50km/h時，所受阻力f＝4000N，

由于汽車勻速行駛，汽車的牽引力和阻力是平衡力，牽引力F＝f＝4000N，

汽車牽引力做的功：W＝Fs＝4000N×2.5×104m＝1×108J；

由題意可知，增加的電能：W電＝5.12×108J×10%＝5.12×107J，

（4）有用能量：W有用＝W+W電＝1×108J+5.12×107J＝1.512×108J，

熱機的效率：。