Question

為應對日益短缺的石油危機，世界各國正加緊新能源汽車的研制和生產．我國自主研發的“東光牌”油電混合動力汽車（具備內燃機、電動機兩種動力裝置），每種動力裝置的額定功率都是50kW，充電一次可貯存電能100kW?h．
（1）若該車只由電動機提供動力，每次充電后，可正常工作多少h？
（2）目前車用乙醇汽油的熱值約為4.0×10⁷J/kg，汽車行駛消耗一次充電的電能，相當于節約多少kg汽油？
（3）如果該車動力裝置的機械效率為75%，它正常工作1min所做的有用功是多少J？

Answer 1

分析：（1）已知電動機的功率和儲存的電能，根據公式W=Pt可求正常工作時間．
（2）已知燃料的熱值和消耗的電能，根據公式W=Q=qm可求節約的汽油質量．
（3）已知電動機的額定功率和工作時間，根據公式W=Pt可求電動機做的功，還知該車動力裝置的機械效率，根據公式η=

W有用

W總

可求有用功．

解答：解：（1）每次充電后，可正常工作時間t=

W

P

=

100kw?h

50kw

=2h．
答：每次充電后，可正常工作2h．
（2）充電一次可貯存電能W=100kW?h=3.6×10⁸J，
消耗一次充電的電能節約汽油的質量m=

W

q

=

3.6×108J

4.0×107J/kg

=9kg．
答：消耗一次充電的電能節約汽油的質量為9kg．
（3）該車所做的總功W_總=Pt₁=50000W×60s=3000000J，
正常工作1min所做的有用功是W_有用=ηW_總=3000000J×75%=2.25×10⁶J．
答：正常工作1min所做的有用功是2.25×10⁶J．

點評：本題考查根據功率公式求時間、根據儲存的電能和燃料的熱值求質量、根據總功和效率求有用功的計算，關鍵是公式及其變形的應用，以及單位的換算，還要養成節能減排的好習慣．