Question

以“低碳世博”為理念的上海世博園區，有很多新能源汽車在示范運行，其中包括純電動客車，實現了公共交通的零排放．右表是某純電動汽車與燃油汽車進行測試時的部分數據，請根據表中提供的有關數據計算：
（1）同樣是行駛100km，純電動車比燃油汽車節約多少費用？
（2）電動汽車行駛100km過程中，牽引力對汽車做了多少有用功？
（3）燃油汽車行駛時把燃料內能轉換為機械能的效率是多少？（q_汽油=4.5×10⁷J/kg，ρ_汽油=0.7×10³kg/m³）

	電動車	燃油汽車
能源種類	電能	汽油
牽引力	600N	600N
每百公里耗能	20kW?h	8L
單位能源價格	1.0元/kw?h	6.5元/L
二氧化碳排放量	0	每千克2.2千克二氧化碳

Answer 1

分析：（1）根據表格所給信息分別求出電動車耗能費用和燃油汽車耗能費用，差值則為節能費用；
（2）根據表格所給信息分別讀出汽車的牽引力和每百公里的能耗，根據W=Fs即可求出有用功；
（3）根據表格所給信息求出燃油汽車100公里耗油的質量，利用燃料完全燃燒放熱公式求汽油完全燃燒放出的熱量，再利用效率公式求出燃油汽車行駛時把燃料內能轉換為機械能的效率．

解答：解：（1）電動汽車耗能費用：1.0元/kW?h×20kW?h=20元，
燃油汽車耗能費用：6.5元/L×8L=52元，
電動車節省：52元-20元=32元；
（2）電動汽車行駛100km過程中，牽引力對汽車做的有用功：
W_有=Fs=600N×10⁵m=6×10⁷J，
（3）∵ρ=

m

V

，
∴燃油汽車100公里耗油質量：
m=ρV=0.7×10³kg/m³×8×10^-3m³=5.6kg，
完全燃燒放出的熱量：
Q=mq=5.6kg×4.5×10⁷J/kg=2.52×10⁸J，
燃油汽車的能量轉換效率：
η=

W有

Q

×100%=

6×107J

2.52×108J

≈23.8%．
答：（1）同樣是行駛100km，純電動車比燃油汽車節約32元費用；
（2）電動汽車行駛100km過程中，牽引力對汽車做了6×10⁷J的有用功；
（3）燃油汽車行駛時把燃料內能轉換為機械能的效率是23.8%．

點評：本題綜合考查密度公式的應用、功的計算公式的應用以及能量利用效率的計算，并且會根據題中所給信息進行相關計算．