Question

目前我國(guó)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展迅猛．各種新型汽車(chē)不斷投放市場(chǎng)，如表是某品牌轎車(chē)相關(guān)技術(shù)參數(shù)的測(cè)試報(bào)告
（1）若汽油的熱值q=3.3×10⁷J/L．燃料完全燃燒放出熱量的公式是Q=qV，式中V表示燃料的體積，試計(jì)算該品牌轎車(chē)在測(cè)試過(guò)程中的效率．（g=10N/kg）

車(chē)型	某品牌轎車(chē)
測(cè)試道路	標(biāo)準(zhǔn)水平國(guó)道
測(cè)試距離	100km
測(cè)試速度	100km/h勻速行駛
整車(chē)質(zhì)量	1000kg
消耗汽油	9L
受到阻力	整車(chē)重的0.08倍

（2）近年來(lái)，我國(guó)部分省份開(kāi)始推廣使用乙醇汽油，乙醇汽油是由20%體積的乙醇與80%體積的汽油混合而成．已知乙醇的熱值q=2.4×10⁷J/L．
①請(qǐng)計(jì)算乙醇汽油的熱值為多少？（設(shè)混合后總體積不變）
②指出乙醇汽油的兩點(diǎn)好處？
（3）汽油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的汽化器是向汽缸里供給燃料與空氣的混合物的裝置，其構(gòu)造原理如圖所示，當(dāng)汽缸里的活塞做吸氣沖程時(shí)，空氣被吸入缸內(nèi)．試回答：
①汽油的噴嘴安裝在管的狹窄部分的原因是什么？
②人造衛(wèi)星一般都用太陽(yáng)能電池板貯存的電能作為動(dòng)力，為什么不用汽油機(jī)作為動(dòng)力呢？分析原因．

Answer 1

解：（1）轎車(chē)在行駛過(guò)程中受到的阻力f=0.08G=0.08mg=0.08×1000kg×10N/kg=800N，
∵汽車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，∴轎車(chē)牽引力F=f=960N，
測(cè)試距離為s=100km=10⁵m；
轎車(chē)牽引力做的功W=Fs=800N×10⁵m=8×10⁷J；
汽油完全燃燒放出的總能量Q=Vq=9L×3.3×10⁷J/L=2.97×10⁸J；
汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為發(fā)動(dòng)機(jī)牽引轎車(chē)前進(jìn)所需能量的效率η=×100%=×100%≈26.9%；
（2）①乙醇汽油的熱值q====
=0.2q₁+0.8q₂=0.2×2.4×10⁷J/L+0.8×3.3×10⁷J/L=3.12×10⁷J/L；
②乙醇汽油的優(yōu)點(diǎn)：
A降低污染物的排放；B節(jié)約石油資源；
（3）①汽油的噴嘴安裝在管的狹窄部分的原因是，狹窄處空氣流動(dòng)速度快，壓強(qiáng)小，保證汽油在大氣壓的作用下全部進(jìn)入汽缸；
②人造衛(wèi)星一般都用太陽(yáng)能電池板貯存的電能作為動(dòng)力，不用汽油機(jī)，原因是太空是真空狀態(tài)，沒(méi)有空氣，也沒(méi)有氧氣，汽油無(wú)法燃燒．
答：
（1）轎車(chē)在測(cè)試過(guò)程中的效率為26.9%；
（2）①乙醇汽油的熱值為3.12×10⁷J/L；
②A降低污染物的排放；B節(jié)約石油資源；
（3）①狹窄處空氣流動(dòng)速度快，壓強(qiáng)小；
②太空是真空狀態(tài)，沒(méi)有空氣．
分析：（1）根據(jù)公式W=Fs和Q=Vq分別計(jì)算出轎車(chē)牽引力所做的功和汽油完全燃燒放出的總能量，然后根據(jù)公式η=×100%求解即可；
（2）①在物理學(xué)中，我們把單位體積的某種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量叫做這種燃料的熱值．運(yùn)用熱值的公式q=即可解決此題；
②乙醇優(yōu)點(diǎn)很多，如：環(huán)保、節(jié)省能源、新的清潔型能源等，據(jù)此回答；
（3）①在流體中，流動(dòng)速度越大的位置，壓強(qiáng)越小；
②太空處于真空狀態(tài)，沒(méi)有空氣．
點(diǎn)評(píng)：此題主要考查的是學(xué)生對(duì)熱機(jī)效率公式和熱值概念的理解和掌握，特別是對(duì)公式的靈活運(yùn)用和掌握，乙醇汽油的熱值計(jì)算學(xué)生理解起來(lái)可能有一定的困難，需要緊扣熱值的概念去理解．