Question

已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶，速度为21m/s，受到的平均阻力为3000N．行驶8min钟消耗汽油3L（假设汽油完全燃烧，汽油的密度为0.8×10³Kg/m³，热值为3.15×10⁷J/kg）．则汽车发动机的效率是

40%

．

Answer 1

分析：首先根据公式v=

s

t

求出汽车行驶的路程，根据公式W=Fs可求汽车行驶过程所做的功；根据燃油的热值和燃烧燃油的质量求出燃油完全燃烧放出热量，二者之比就等于汽车发动机的效率．

解答：解：∵v=

s

t

，
∴汽车行驶的路程：
s=vt=21m/s×480s=1.008×10⁴m，
因为汽车匀速行驶，所以发动机的牵引力等于受到的阻力，F=f=3000N，
发动机做的功：
W=Fs=3000N×1.008×10⁴m=3.024×10⁷J，
∵ρ=

m

V

，
∴燃烧汽油的质量：
m=ρV=0.8×10³kg/m³×3×10^-3m³=2.4kg，
完全燃烧汽油放出的热量：
Q=mq=2.4kg×3.15×10⁷J/kg=7.56×10⁷J，
汽车发动机的效率：
η=

W

Q

×100%=

3.024×107J

7.56×107J

×100%=40%．
故答案为：40%．

点评：本题考查速度、牵引力、功、燃料燃烧放出热量和效率的计算，关键是公式及其变形的应用，难点是根据燃料的热值和体积以及密度求释放的热量．