Question

5．已知某型號的載重車在一段平直的高速公路上勻速行駛所用時間是8min，消耗燃油3×10^-3m³（假設燃油完全燃燒），汽車發動機在這段時間內的功率為63kW．若燃油的密度是0.8×10³kg/m³，熱值為3.15×10⁷J/kg，求：
（1）消耗的燃油質量是多少？
（2）發動機牽引汽車前進所做的有用功是多少？
（3）汽車的效率是多少？（百分數表示）

Answer 1

分析 （1）根據ρ=$\frac{m}{V}$的公式變形可求出燃油的質量；
（2）根據P=$\frac{W}{t}$求出發動機做的功，即為有用功；
（3）根據Q=mq求出放出的熱量；根據η=$\frac{W}{Q}$求出汽車的效率．

解答 解：（1）已知消耗燃油的體積V=3×10^-3m³
由ρ=$\frac{m}{V}$可得燃油的質量：
m=ρV=0.8×10³kg/m³×3×10^-3m³=2.4kg；
（2）由P=$\frac{W}{t}$得，發動機牽引汽車前進8min所做的有用功：
W=Pt=63000W×480s=3.024×10⁷J，
（3）燃油完全燃燒所放出的熱量：
Q=mq=2.4kg×3.15×10⁷J/kg=7.56×10⁷J；
汽車的效率：
η=$\frac{W}{Q}$=$\frac{3.024×1{0}^{7}J}{7.56×1{0}^{7}J}$×100%=40%．
答：（1）消耗燃油的質量是2.4kg；
（2）發動機牽引汽車前進所做的有用功是3.024×10⁷J；
（3）汽車的效率是40%．

點評 此題主要考查的是學生對質量、熱值、功率和效率計算公式的理解和掌握，綜合性較強，難易程度適中．