Question

【題目】一輛汽車以72km/h的速度勻速行駛10min,消耗的汽油為1.2kg.汽車勻速行駛時受到的牽引力F=1.2×103N,汽油的熱值q=4.6×107J/kg.問：

(1)汽車在這段時間內消耗的功率(即1秒時間內汽油完全燃燒放出的熱量)是多少?

(2)這段時間內汽車牽引力做功的功率是多少?

(3)汽車發動機的機械效率是多少?

Answer 1

【答案】9.2×104W 2.4×104W 26%.

【解析】

（1）根據燃料燃燒放出熱量公式Q＝mq可計算汽油完全燃燒釋放的熱量，根據功率公式可計算汽油消耗的功率．（2）根據速度公式s＝vt計算汽車在10min內通過的路程，根據做功公式W＝FS計算汽車牽引力在10min內做的功，根據功率公式計算牽引力做功的功率．
（3）求出有用功，利用效率公式求汽油機的機械效率

(1)汽油完全燃燒釋放的熱量： Q＝qm＝4.6×107J/kg×1.2kg＝5.52×107J，汽車消耗的功率：P1＝＝9.2×104W； (2)汽車的速度：v＝72km/h＝20m/s，由v＝可知，汽車在t＝10min＝600s內通過的路程： s＝vt＝20m/s×600s＝1.2×104m，汽車牽引力在10min內做的功： W＝Fs＝1.2×103N×1.2×104m＝1.44×107J，汽車牽引力做功的功率： P2＝ ＝2.4×104W. (3)在測試時間內汽車的有用功： W有用＝P有t＝2.4×104W×600s＝1.44×107J，

在測試時間內該汽車的效率：η＝＝26%.