Question

【題目】某型號汽車如圖所示，該車型測試時，在一段平直的公路上勻速行駛5.6km，受到的阻力內3×103N，消耗燃油1.5×10-3m3(設燃油完全燃燒)。(燃油密度ρ＝0.8×103kg/m3，燃油熱值為q＝4×107J/kg).求：

（1）該汽車牽引力所做的功。

（2）己知熱機效率(式中W為熱機在某段時間內對外所做的功，Q為它在這段時間內所消耗的燃油完全燃燒所放出的熱量)，則該汽車的熱機效率是多少?

（3）該汽車的冷卻系統用到水作為工作物質在給發動機降溫時，假設燃油定全燃燒所放出的熱量的10%被1個標準大氣壓15kg、30℃的水吸收， 則水的溫度上升多少℃?

Answer 1

【答案】(1) 1.68×107J；(2) 35%；(3) 70℃。

【解析】

(1)汽車勻速行駛，牽引力等于阻力：

F=f=3×103N

則牽引力做功為：

W=Fs=3×103N×5.6×103m=1.68×107J

(2)燃燒燃油質量為：

m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kg

燃油完全燃燒放出的熱量為：

Q放=mq=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107J

則該汽車的熱機效率為：

(3)水吸收熱量為：

Q吸=Q放×10%=4.8×107J×10%=4.8×106J

可使水溫升高：

由于水的初溫為30℃，且在標準大氣壓下水的沸點為100℃，故水溫最多升高70℃。

答：(1)牽引力做功為1.68×107J；

(2)汽車的熱機效率為35%；

(3)水溫升高70℃。