Question

8．混合動力汽車具有節能、低排放等優點，成為汽車研究與開發領域的重點．某新型混合動力汽車啟動時，內燃機不工作，蓄電池向車輪輸送能量．當需要高速行駛或蓄電池的電能過低時，內燃機啟動，既可以向車輪輸送能量，又可以給蓄電池充電．車速與所受阻力的關系如圖所示．在某次測試中，蓄電池儲存的電能為5.12×10⁸J．由內燃機提供能量，汽車牽引力做的功是1.008×10⁸J，同時蓄電池的電能在增加了10%，求：
（1）若所用燃料的熱值是4.5×10⁷J/kg，測試過程中消耗8kg的燃料（假設燃料完全燃燒），則放出的總熱量是多少
（2）增加的電能是多少？（電能符號用W_電表示）
（3）內燃機的效率．

Answer 1

分析 （1）知道燃料質量，利用Q_放=mq求燃料完全燃燒放出的熱量；
（2）已知蓄電池的儲量和蓄電池的電能增加的百分比，求出增加的電能；
（3）知道汽車求牽引力做功、蓄電池的電能增加和燃料放出的熱量，利用效率公式求內燃機的效率．

解答 解：
（1）燃料完全燃燒放出的熱量：Q_放=mq=8kg×4.5×10⁷J/kg=3.6×10⁸J；
（2）增加的電能為W_電=10%W_蓄=10%×5.12×10⁸J=5.12×10⁷J；
（3）內燃機的效率：η=$\frac{{W}_{電}+{W}_{牽}}{{Q}_{放}}$=$\frac{5.12×1{0}^{7}J+1.008×1{0}^{8}J}{3.6×1{0}^{8}J}$$\frac{{W}_{牽}}{{Q}_{放}}$×100%≈42%．
答：
（1）放出的總熱量是3.6×10⁸J；
（2）增加的電能為5.12×10⁷J；
（3）內燃機的效率為42%．

點評 本題考查了熱量、電能和效率的計算，屬于綜合性題目．