Question

【题目】莲莲家的汽车尾部标有“3.0T”的字样，其中“T”是“涡轮增压”，利用高温、高压的废气去冲击“涡轮”高速旋转，使汽油燃烧更充分，达到提高发动机效率和减少废气污染的目的．若该车保持输出功率100kW不变，行驶0.01h，最低油耗0.2kg，已知汽油的热值为4.6×107J/kg．求：
（1）当速度为20m/s时，汽车的牵引力是多少？
（2）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为多少？
（3）该汽车最低油耗时发动机的效率是多少？（结果保留整数）

Answer 1

【答案】
（1）解：根据P= = =Fv可得，汽车的牵引力：

F= = =5×103N；

（2）解：0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量：

Q放=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J；

（3）解：该车保持输出功率100kW不变，行驶时间为0.01h，

由P= 可得，发动机所做的有用功：

W有用=Pt=100×103W×0.01×3600s=3.6×106J；

该汽车最低油耗时发动机的效率：

η= = ×100%≈39%．

【解析】（1）已知该车的输出功率和行驶速度，根据P=Fv可求出汽车的牵引力；（2）已知消耗汽油的质量和汽油的热值，利用Q放=mq求出汽油完全燃烧时放出的热量；（3）已知该车保持输出功率100kW不变，行驶时间为0.01h，根据W=Pt计算有用功；前面已经求得汽油完全燃烧时放出的热量，根据热机效率公式求发动机的效率．
【考点精析】本题主要考查了功率计算公式的应用和热机的概念和效率的相关知识点，需要掌握功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s；热机：将内能转化成机械能的机器，统称为热机．热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率．热机的效率是热机性能的一个重要指标才能正确解答此题．