Question

（2006?常州）近年來(lái)，我國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展迅猛，各種新型汽車不斷投放市場(chǎng)．以下是我國(guó)某品牌轎車的測(cè)試報(bào)告．

車型	某品牌轎車
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	80km/h勻速行駛
整車質(zhì)量	900kg
消耗汽油	9L
受到阻力	整車重的0.08倍

（1）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．請(qǐng)計(jì)算該品牌轎車在測(cè)試過程中，汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為發(fā)動(dòng)機(jī)牽引轎車前進(jìn)所需能量的效率．（g取10N/kg）
（2）近年來(lái)，我國(guó)部分省份開始推廣使用乙醇汽油，乙醇汽油是由10%體積的乙醇與90%體積的汽油混合而成，已知乙醇的熱值q=2.4×10⁷J/L，設(shè)混合后總體積不變，請(qǐng)計(jì)算乙醇汽油的熱值為多少焦/升．
（3）乙醇，俗稱酒精．推廣使用乙醇汽油，有何積極意義？（請(qǐng)寫出一點(diǎn)）

Answer 1

分析：（1）由二力平衡的知識(shí)可知，汽車的牽引力和阻力相等，根據(jù)表格數(shù)據(jù)求出；由W=Fs求出有用功；由Q=qV 可求出計(jì)汽油完全燃燒放出的熱量，都代入效率公式即可求解．
（2）乙醇汽油的熱值，就是乙醇和汽油放出熱量的和與總體積的百分百．
（3）乙醇汽油中的乙醇，燃燒生成水和二氧化碳，減少了對(duì)環(huán)境的污染，且乙醇在生活中容易得到．

解答：解：由表格信息可知：
轎車的牽引力
F=f=0.08G=0.08×900kg×10N/kg=720N
牽引力做的功
W=Fs=720N×100×10³m=7.2×10⁷J
汽油完全燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能
Q_放=Vq_汽油=9L×3.3×10⁷J/L=2.97×10⁸J
η=

W有

Q總

×100%=

7.2×107J

2.97×108J

×100%≈24%．
（2）設(shè)乙醇汽油的體積為V，由于混合后總體積不變，根據(jù)Q=qv得，
汽油完全燃燒放出的熱量：
Q_汽油=V×90%×q_汽油=0.9Vq_汽油，
乙醇完全燃燒放出的熱量：
Q_乙醇=V×10%×q_乙醇=0.1Vq_乙醇，
所以，乙醇汽油的熱值為
q=

Q汽油+Q乙醇

V

=

0.9×V×3.3×107J/L+0.1×V×2.4×107J/L

V

=3.21×10⁷（J/L）；
（3）乙醇，是由碳元素和氫元素組成，在燃燒時(shí)，產(chǎn)生水和二氧化碳對(duì)環(huán)境影響小，且生活中容易得到等，故乙醇汽油積極意義：減少對(duì)環(huán)境的污染；節(jié)省一次性能源等合理即可．
答：（1）轎車前進(jìn)所需能量的效率約為24%；（2）乙醇汽油的熱值為3.21×10⁷J/L；（3）減少對(duì)環(huán)境的污染．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了燃料完全燃燒放出熱量公式、效率公式的掌握和運(yùn)用，關(guān)鍵有二：一是能從表中數(shù)據(jù)得出相關(guān)信息是本題的關(guān)鍵，二是熱值的求法（單位體積的乙醇完全燃燒放出的熱量）．