Question

【题目】如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶了一段距离时，消耗汽油1kg。汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，（已知：汽油的热值为4.5×107J/kg，C水=4.2×103J/kg℃）求：

（1）汽油完全燃烧放出的热量是多少J？

（2）假设该汽车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的 热量的42%，这些废气的能量全部被质量100kg的水吸收，水升高的温度是多少？（水未沸腾）

（3）如果汽油机的效率提高到40%，其他条件都不变，那么汽车在这段路程消耗的汽油是多少？

Answer 1

【答案】（1）4.5×107J；（2）45℃；（3）0.75kg。

【解析】(1)汽油完全燃烧放出的热量：Q放＝mq＝1kg×4.5×107J/kg＝4.5×107J；(2) 发动机排出的废气带走的能量为Q放42＝4.5×107J42＝1.89×107J，这些废气的能量全部被质量100kg的水吸收，即Q吸＝1.89×107J，由Q＝cmt可得，水升高的温度t＝＝45℃;（3）汽油机的效率为30%,那么汽车在这段路程中做的有用功W＝ Q放30%,如果汽油机的效率提高到40%，其他条件都不变，汽车在这段路程做的有用功不变，汽油完全燃烧放出的热量＝3.375J,由Q＝mq得，汽车在这段路程消耗的汽油m＝＝0.75 kg.