Question

【題目】如圖所示，是最新一款無人駕駛汽車原型圖。汽車自動駕駛時使用雷達傳感器，以及激光測距器來了解周圍的交通狀況。該款車以某速度在一段平直的公路上勻速行駛了一段距離時，消耗汽油1kg。汽油機的效率為30%，那么，在這段運動過程中，（已知：汽油的熱值為4.5×107J/kg，C水=4.2×103J/kg℃）求：

（1）汽油完全燃燒放出的熱量是多少J？

（2）假設該汽車在這次行駛過程中，發動機排出的廢氣帶走的能量占汽油完全燃燒放出的 熱量的42%，這些廢氣的能量全部被質量100kg的水吸收，水升高的溫度是多少？（水未沸騰）

（3）如果汽油機的效率提高到40%，其他條件都不變，那么汽車在這段路程消耗的汽油是多少？

Answer 1

【答案】（1）4.5×107J；（2）45℃；（3）0.75kg。

【解析】(1)汽油完全燃燒放出的熱量：Q放＝mq＝1kg×4.5×107J/kg＝4.5×107J；(2) 發動機排出的廢氣帶走的能量為Q放42＝4.5×107J42＝1.89×107J，這些廢氣的能量全部被質量100kg的水吸收，即Q吸＝1.89×107J，由Q＝cmt可得，水升高的溫度t＝＝45℃;（3）汽油機的效率為30%,那么汽車在這段路程中做的有用功W＝ Q放30%,如果汽油機的效率提高到40%，其他條件都不變，汽車在這段路程做的有用功不變，汽油完全燃燒放出的熱量＝3.375J,由Q＝mq得，汽車在這段路程消耗的汽油m＝＝0.75 kg.