Question

【題目】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

【答案】
（1）解：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= ×100%= ×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）解：乙醇汽油的熱值

q= = = =

=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

【解析】（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= ×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= 即可解決此題．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用燃料的熱值和熱機的概念和效率的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握熱值（q ）：1千克某種燃料完全燃燒放出的熱量，單位是：焦耳/千克．燃料燃燒放出熱量計算：Q放 =qm；（Q放 是熱量，單位是：焦耳；q是燃燒值，單位是：焦/千克；m 是質量，單位是：千克；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．