Question

5．某燃油的热值为4×10⁷焦/千克，它表示完全燃烧1千克该燃油，将有4×10⁷焦的化学能转换为内能．一辆小汽车在公路上匀速行驶了1小时，消耗该燃油10千克．己知汽车速度为36千米/时，发动机的输出功率为30千瓦，则汽车匀速行驶时的牵引力为3000N，发动机的效率为27%．

Answer 1

分析 （1）燃料燃烧时，将燃料的化学能转化为内能；
（2）利用Q_放=mq求10kg燃油完全燃烧放出的热量（总能量），知道输出功率和车速，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求汽车牵引力；知道行驶时间，利用W=Pt求汽车做的有用功，再利用效率公式求发动机的效率．

解答 解：
（1）某燃油的热值为4×10⁷J/kg，它表示完全燃烧1kg该燃油放出的热量为4×10⁷J，即有4×10⁷J的化学能转换为内能；
（2）10kg燃油完全燃烧放出的热量：
Q_放=mq=10kg×4×10⁷J/kg=4×10⁸J，
输出功率P=30kW=30000W，v=36km/h=10m/s，
由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可得汽车牵引力：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{30000W}{10m/s}$=3000N；
汽车做的有用功：
W=Pt=30000W×3600s=1.08×10⁸J，
发动机的效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$=$\frac{1.08×1{0}^{8}J}{4×1{0}^{8}J}$×100%=27%．
故答案为：完全燃烧；化学；内；3000；27%．

点评 本题考查了燃料燃烧时的能量转化以及功的公式、燃料完全燃烧放热公式、功率公式和效率公式的应用，明确发动机效率的含义是关键．