Question

如圖所示為我國自主研發的氫燃料車，它的核心技術已躋身于世界先進行列．該車使用氫氣代替汽油，在高壓條件下，應用160L（1L=1×10^-3m³）的儲氫罐儲存2kg的氫氣．一次加氣可行駛230km，最高速度可達120km/h．整車質量為1500kg，如果每個輪胎與地面的接觸面積為300cm²．
求：（1）儲氫罐儲存2kg氫氣時，氫氣的密度；
（2）該車對地面的壓強．

Answer 1

分析：（1）知道儲氫罐的容積、里面氫氣的質量，利用ρ=

m

V

求儲氫罐氫氣的密度；
（2）水平面上汽車對地面的壓力與自身的重力相等，根據p=

F

S

求出該車對地面的壓強．

解答：解：（1）氫氣的密度為：
ρ=

m

V

=

2kg

160×10-3m3

=12.5kg/m³；
（2）該車對地面的壓力：
F=G=mg=1500kg×10N/kg=15000N，
該車對地面的壓強：
p=

F

S

=

15000N

300×10-4m3×4

≈1.1×10⁵Pa．
答：（1）儲氫罐儲存2kg氫氣時，氫氣的密度為12.5kg/m³；
（2）該車對地面的壓強為1.1×10⁵Pa．

點評：本題考查了密度、壓力和壓強的計算，關鍵是公式的掌握和靈活運用，要注意水平面上汽車對地面的壓力與自身的重力相等，氣體的體積和容器的容積相等．