Question

【题目】小新家新买了一辆小汽车．2018年国庆节他带着家人前往珠海度假，在出发前到加油站加了20L的汽油，在一段平直的高速公路上，以25m/s的速度匀速行驶，汽车发动机的牵引力为1000N，汽油的密度为0.73×103kg/m3，汽油的热值为4.6×107J/kg．

（1）所加的汽油质量为多少千克？

（2）小汽车以25m/s的速度匀速行驶时，牵引力的功率是多少？

（3）若这次旅游全程往返200km，所加的汽油也刚好用完（假设汽油能完全燃饶），求这辆小汽车发动机的热效率．

Answer 1

【答案】（1）14.6kg；（2）25000W；（3）29.8%．

【解析】

（1）已知汽油的体积和密度，根据密度的公式得到汽油质量；
（2）根据功率的公式得到牵引力的功率；
（3）根据W=Fs求出牵引力做的功，根据Q=mq求出汽油完全燃烧放出的热量，根据效率的公式得到小汽车发动机的热效率。

（1）汽油体积V=20L=2×10-2m3，

所加的汽油质量m=ρV=0.73×103kg/m3×2×10-2m3=14.6kg；

（2）牵引力的功率；

（3）牵引力做的功：W=Fs=1000N×2×105m=2×108J，

汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=14.6kg×4.6×107J/kg=6.716×108J，

小汽车发动机的机械效率：。

答：（1）所加的汽油质量为14.6kg；

（2）小汽车以25m/s的速度匀速行驶时，牵引力的功率是25000W；

（3）这辆小汽车发动机的热效率为29.8%。