Question

14．宜昌的“BRT”系统是连接中心城区与外围区域的快速公交系统，它具有专用的车道和站点，有利于中心城区各项功能的向外辐射和向心聚焦．
（1）已知每辆“BRT”专用车一次往返平均耗油80L，而一辆轿车一次往返平均耗油7.25L．按每辆“BRT”专用车载客量相当于40辆轿车载客量计算，若40辆轿车上的乘客全部改乘一辆“BRT”专用车，一次往返可节约燃油多少升？
（2）如果将这些燃油完全燃烧释放的能量用来烧水，可以将1×10⁴千克的水从20℃提高到100℃，请问烧水的效率是多少？[已知每升燃油完全燃烧放出的热量为3.2×10⁷J，水的比热容c=4.2×10³J/（kg•℃）]
（3）从以上计算以及你对“BRT”的了解，你认为该系统的主要优点有哪些？（只需写出一点）

Answer 1

分析 （1）已知每辆“BRT”专用车一次往返平均耗油80L，而一辆轿车一次往返平均耗油7.25L，则可求40辆轿车消耗的燃油，然后可得节省的燃油；
（2）根据Q=Vq可求得这些燃油产生的热量，利用Q=cm（t-t₀）可求水吸收的热量，然后利用η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{总}}$×100%可求烧水的效率；
（3）从节约能源和环保的角度分析．

解答 解：（1）40辆轿车消耗的燃油为：V_总=40×7.25L=290L，
“BRT”专用车一次往返节省的燃油为：△V=V_总-V₀=290L-80L=210L；
（2）这些燃油产生的热量为：
Q_总=q△V=3.2×10⁷J/L×210L=6.72×10⁹J，
1×10⁴千克的水从20℃提高到100℃吸收热量为：
Q_吸=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×1×10⁴ kg×（100℃-20℃）=3.36×10⁹J，
烧水效率为：η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{总}}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{9}J}{6.72{×10}^{9}J}$×100%=50%；
（3）快速公交系统最大的优点：减轻城市交通压力；节约能源，减轻大气污染．
答：（1）一次往返可节约燃油210L；
（2）烧水的效率是50%；
（3）减轻城市交通压力；节约能源，减轻大气污染．

点评 此题是关于力学、热学知识应用的综合题，特别是第二小题，有一定的难度，解决时需要熟练的基础知识和灵活运用公式的能力．