Question

4．某汽車的最低油耗可達0.2kg/（kw•h）．最低油耗是指燃燒最少的汽油獲得最大有用功的能量[0.2kg/（kw•h）表示獲得1kw•h的能量需要消耗0.2kg汽油]．已知汽油的熱值為4.6×10⁷J/kg．
（1）完全燃燒0.2kg的汽油可以放出多少熱量？
（2）根據公式W=Pt可以知道：1J=1w•s．請推算1kw•h的能量是多少J？
（3）計算該汽車發動機的最高效率．（計算結果保留三位有效數字）

Answer 1

分析 （1）根據Q=mq求出汽油完全燃燒時放出的熱量；
（2）根據公式W=Pt分析判斷，1W•s=1J．換算關系是：1kW•h=3.6×10⁶J；
（3）根據題意可知消耗0.2kg汽油獲得最大有用功的能量，根據η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$求出發動機的效率．

解答 解：（1）0.2kg的汽油完全燃燒時放出的熱量：
Q_放=mq=0.2kg×4.6×10⁷J/kg=9.2×10⁶J；
（2）功的單位是J，則根據W=Pt可知：1W•s=1J．
1kW•h=1kW×1h=1000W×3600s=3.6×10⁶J．
（3）根據題意可知，完全燃燒0.2kg汽油獲得最大有用功的能量為W=1kW•h=3.6×10⁶J，
汽車發動機的最高效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{3.6×1{0}^{6}J}{9.2×1{0}^{6}J}$×100%≈39.1%．
答：（1）0.2kg的汽油完全燃燒時放出的熱量為9.2×10⁶J；
（2）1kw•h的能量是3.6×10⁶J；
（3）該汽車發動機的效率最高可達39.1%．

點評 本題考查的是學生對熱值和熱機效率計算公式的理解和掌握，難度不大．