Question

某型號專用車在車型測試中，在一段平直的公路上勻速行駛5.6km，受到的平均阻力是3.0×10³N，消耗燃油1.6×10^-3m³（假設燃油完全燃燒），已知燃油的密度ρ=0.75×10³kg/m³，熱值q=4×10⁷J/kg，求：
（1）在該測試中專用車牽引力所做的功
（2）燃油完全燃燒放出的熱量
（3）該測試中專用車的熱機效率．

Answer 1

分析：（1）求牽引力做的功，根據功的公式W=Fs進行計算，路程已知，由于汽車勻速行駛，所以汽車的牽引力F等于受到的阻力f．
（2）要算燃油完全燃燒放出的熱量，需要先算出消耗燃油的質量，然后根據Q=mq算出放出的熱量．
（3）將（1）中算出的功與（2）中算出的熱量代入熱機效率公式η=

W

Q

就可以算出該車的熱機效率．

解答：解：（1）因為汽車勻速行駛，所以F=f=3.0×10³N，
牽引力所做的功：W=Fs=3.0×10³N×5.6×10³m=1.68×10⁷J．
（2）消耗燃油的質量：m=ρV=0.75×10³kg/m³×1.6×10^-3m³=1.2kg，
燃油完全燃燒放出的熱量：Q=mq=1.2kg×4×10⁷J/kg=4.8×10⁷J．
（3）熱機效率：η=

W

Q

=

1.68×107J

4.8×107J

=35%．
答：（1）在該測試中專用車牽引力所做的功是1.68×10⁷J．
（2）燃油完全燃燒放出的熱量是4.8×10⁷J．
（3）該測試中專用車的熱機效率是35%．

點評：本題考查了功的計算、熱量的計算和熱機效率的計算．由功到熱量再到熱機效率，一環扣一環，這類題能讓學生對各物理量有一個整體性的掌握．