Question

5．现有一辆汽车在水平高速公路上以100km/h的速度匀速行驶，百公里耗油量为10L，若汽车匀速行驶时所受的牵引力为1800N．已知汽油密度p=0.7×10³kg/m³，汽油热值q=4.6×10⁷J/kg．求：
（1）汽车行驶百公里牵引力所做的功；
（2）汽车百公里消耗的汽油完全燃烧所放出的热量；
（3）汽车发动机的效率．（计算结果保留一位小数）

Answer 1

分析 （1）根据公式W=Fs求出功的大小；
（2）根据密度公式求出汽油的质量，根据公式Q=mq求出燃料燃烧放出的热量；
（3）根据效率的公式计算发动机的效率．

解答 解：
（1）汽车行驶百公里牵引力所做的功：
W=Fs=1800N×l00×10³m=1.8×10⁸J；
（2）由ρ=$\frac{m}{V}$得汽油的质量为：
m=ρV=0.7×10³kg/m³×l×l0^-2m³=7kg，
则汽油完全燃烧放出的热量为：
Q=mq=7kg×4.6×10⁷J/kg=3.22×10⁸J；
（3）汽车发动机的效率为：
η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{1.8×1{0}^{8}J}{3.22×1{0}^{8}J}$×100%≈55.9%．
答：（1）汽车行驶百公里牵引力所做的功为1.8×10⁸J；
（2）汽车百公里消耗的汽油完全燃烧所放出的热量为3.22×10⁸J；
（3）汽车发动机的效率为55.9%．

点评 本题考查了做功公式、燃料热值、效率公式的综合应用，关键是公式及其变形时的灵活运用．