Question

汽車在行駛中由于路況和車速的不同，發動枧（熱機）的實際功率也不同，通常情況下實際功率要小于它的最大功率，下表是某型號轎車的相關數據，汽油的密度為0.8×10³kg/m³，熱值為5×10⁷J/kg．若該轎車以100km/h的速度勻速行駛，求：

發動機最大功率	30kW
百公里耗油（100km/h勻速行駛）	6L
最大車速	170km/h

（1）該轎車行駛1h消耗汽油是多少千克？
（2）該轎車行駛1h消耗的汽油完全燃燒放出的熱量是多少焦耳？
（3）若該轎車發動機的效率是30%，則發動機的實際功率是多少瓦？

Answer 1

解：
（1）百公里消耗汽油的體積：
V=6L=6×10^-3_m3，
汽油的質量為m=ρV=0.8×10³kg/m³×6×10^-3_m3=4.8kg；
（2）汽車運行1h汽油完全燃燒放出的熱量為Q=mq=4.8kg×5×10⁷J/kg=2.4×10⁸J；
（3）汽油燃燒轉化成有用功的能量為W_有=ηQ=30%×2.4×10⁸J=7.2×10⁷J；
轎車的實際功率為P_實===2×10⁴W．
答：（1）該轎車行駛1h消耗的汽油是4.8kg；
（2）該轎車行駛1h消耗的汽油完全燃燒放出的熱量是2.4×10⁸J；
（3）發動機的實際功率是2×10⁴W．
分析：（1）知道百公里油耗（汽油的體積），利用密度公式求轎車消耗的汽油質量；
（2）求出了消耗汽油的質量，利用燃料完全燃燒放熱公式Q_放=mq求轎車行駛1h消耗的汽油完全燃燒放出的熱量；
（3）求出了汽油燃燒放出的總熱量，再由η=求有用功W_有，然后利用由P_實=求出發動機的實際功率．
點評：本題主要考查學生對密度公式、功率公式、燃料完全燃燒放熱Q放=mq、效率公式的理解與掌握，此題涉及到的知識點較多，綜合性強，難度較大，屬于難題．