Question

【题目】一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10min,消耗的汽油为1.2kg.汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2×103N,汽油的热值q=4.6×107J/kg.问：

(1)汽车在这段时间内消耗的功率(即1秒时间内汽油完全燃烧放出的热量)是多少?

(2)这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少?

(3)汽车发动机的机械效率是多少?

Answer 1

【答案】9.2×104W 2.4×104W 26%.

【解析】

（1）根据燃料燃烧放出热量公式Q＝mq可计算汽油完全燃烧释放的热量，根据功率公式可计算汽油消耗的功率．（2）根据速度公式s＝vt计算汽车在10min内通过的路程，根据做功公式W＝FS计算汽车牵引力在10min内做的功，根据功率公式计算牵引力做功的功率．
（3）求出有用功，利用效率公式求汽油机的机械效率

(1)汽油完全燃烧释放的热量： Q＝qm＝4.6×107J/kg×1.2kg＝5.52×107J，汽车消耗的功率：P1＝＝9.2×104W； (2)汽车的速度：v＝72km/h＝20m/s，由v＝可知，汽车在t＝10min＝600s内通过的路程： s＝vt＝20m/s×600s＝1.2×104m，汽车牵引力在10min内做的功： W＝Fs＝1.2×103N×1.2×104m＝1.44×107J，汽车牵引力做功的功率： P2＝ ＝2.4×104W. (3)在测试时间内汽车的有用功： W有用＝P有t＝2.4×104W×600s＝1.44×107J，

在测试时间内该汽车的效率：η＝＝26%.