Question

【题目】某款油电混合动力小汽车，具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如表。在某次水平道路测试中，该车以中速匀速行驶170km,共消耗汽油10L。测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电。蓄电池在储存电能的同时也将部分能量通过电动机向车轮输送(假设此储存和输送过程中无能量损失)。内燃机和电动机共同驱动车辆前进。

驱动模式	纯电动	启动、低速
	油电混合	中速
	纯燃油	高速
汽车质量	1000kg
车轮与地面总接触面积	1000cm2

（1）请完成此测试过程中油电混动系统的简略能量流向图。1 ___________2___________

（2）在水平道路中速匀速行驶测试中，若平均阻力为车重的0.1倍，牵引力做的功是多少_____？(g取10N/kg)

（3）同时，在水平道路中速匀速行驶测试中，若该车内燃机的效率为53%，此过程最终使蓄电池增加了多少电能 ________？(ρ汽油=0.7×103kg/m3,q汽油=4.6×107J/kg)

Answer 1

【答案】内能 机械能 1.7×108J 6.6×105J

【解析】

(1) [1][2]根据题文内容：测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，可知：测试过程中油电混动系统的简略能量流向图中1为内能2为机械能；

(2)[3]汽车的重力：

G=mg=1000kg×10N/kg=10000N，

驶测试中，若平均阻力为车重的0.1倍所以：

f=0.1G=0.110000N=1000N

牵引力做的功：

W=fs=1000Nm=1.7J

(3)[4]车消耗汽油的质量：

m汽油=ρ汽油V=0.7×103kg/m3×10×103m3=7kg，

汽油完全燃烧放出的热量：

Q放=mq=7kg×4.6×107J/kg=3.22×108J，

内燃机输出的有用能量：

W有用=Q放η=3.22×108J×53%=1.7066×108J；

最终蓄电池增加的能量：

W电=W有用W机械=1.7066×108J1.7×108J=6.6×105J。