Question

9．一辆汽车，发动机的输出功率是40kW，热机效率为20%，它带有16kg汽油，如果车速72km/h，它能行驶多远？（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）知道汽油的质量，利用燃料完全燃烧放热公式Q_放=mq求汽油完全燃烧放出的热量，知道汽油机的效率，利用效率公式求有用功（机械能）；
（2）知道汽车的功率，利用P=$\frac{W}{t}$求做功时间（行驶时间），再利用速度公式求行驶的路程．

解答 解：
汽油完全燃烧放出的热量：
Q_放=mq=4.6×10⁷J/kg×16kg=7.36×10⁸J，
根据η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$可知发动机做功：
W=20%×Q_放=20%×7.36×10⁸J=1.472×10⁸J；
根据P=$\frac{W}{t}$可知汽车行驶的时间：
t=$\frac{W}{P}$=$\frac{1.472×1{0}^{8}J}{40×1{0}^{3}W}$=3680s≈1.02h，
车速v=72km/h=20m/s，
根据v=$\frac{s}{t}$可知汽车通过的距离：
s=vt=20m/s×3680s=73.6km．
答：这些油能供汽车行驶73.6km．

点评 本题为力学和热学综合题，考查了学生对燃料完全燃烧放热公式、效率公式、功率公式、速度公式的掌握和运用，知识点多，综合性强，要求灵活运用公式求解．