Question

汽车在行驶中由于路况和车速的不同，发动枧（热机）的实际功率也不同，通常情况下实际功率要小于它的最大功率，下表是某型号轿车的相关数据，汽油的密度为0.8×10³kg/m³，热值为5×10⁷J/kg．若该轿车以100km/h的速度匀速行驶，求：

发动机最大功率	30kW
百公里耗油（100km/h匀速行驶）	6L
最大车速	170km/h

（1）该轿车行驶1h消耗汽油是多少千克？
（2）该轿车行驶1h消耗的汽油完全燃烧放出的热量是多少焦耳？
（3）若该轿车发动机的效率是30%，则发动机的实际功率是多少瓦？

Answer 1

解：
（1）百公里消耗汽油的体积：
V=6L=6×10^-3_m3，
汽油的质量为m=ρV=0.8×10³kg/m³×6×10^-3_m3=4.8kg；
（2）汽车运行1h汽油完全燃烧放出的热量为Q=mq=4.8kg×5×10⁷J/kg=2.4×10⁸J；
（3）汽油燃烧转化成有用功的能量为W_有=ηQ=30%×2.4×10⁸J=7.2×10⁷J；
轿车的实际功率为P_实===2×10⁴W．
答：（1）该轿车行驶1h消耗的汽油是4.8kg；
（2）该轿车行驶1h消耗的汽油完全燃烧放出的热量是2.4×10⁸J；
（3）发动机的实际功率是2×10⁴W．
分析：（1）知道百公里油耗（汽油的体积），利用密度公式求轿车消耗的汽油质量；
（2）求出了消耗汽油的质量，利用燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq求轿车行驶1h消耗的汽油完全燃烧放出的热量；
（3）求出了汽油燃烧放出的总热量，再由η=求有用功W_有，然后利用由P_实=求出发动机的实际功率．
点评：本题主要考查学生对密度公式、功率公式、燃料完全燃烧放热Q放=mq、效率公式的理解与掌握，此题涉及到的知识点较多，综合性强，难度较大，属于难题．