Question

【题目】科学家正在研制一种用水作燃料的“零排放汽车”，其工作原理是：水和硼反应产生氢，氢再进入内燃机燃烧或装入燃料电池发电；后续反应产生的水又被收集，唯一副产品“氧化硼”还可以再转变成硼并循环利用。

（1）据科学家计算，一辆汽车一次装载18kg硼和45L水，反应放出的能量与30kg汽油相当（汽油的热值为4.6×107J/kg）。30kg汽油完全燃烧放出的能量是多少焦？

（2）如果该车以108km/h的速度在水平路面上匀速行驶，反应放出的能量转化为机械能的效率为80%，该车的质量是1.6t，车受到的阻力是车重的10%．则该车发动机的输出功率是多大？

（3）加一次硼和水可以供车行驶多少千米？

（4）该车的优点有哪些？（写出一条）

Answer 1

【答案】（1）1.38×109J；（2）4.8×104W；（3）6.9×105千米；（4）对环境无污染

【解析】

(1)30kg汽油完全燃烧放出的能量Q放＝qm＝4.6×107J/kg30kg＝1.38×109J;(2)汽车匀速直线行驶，发动机的牵引力F＝F阻＝G10＝1.6103kg10N/kg10＝1.6×103N;汽车的速度v＝108km/h＝30m/s,则发动机的功率：P＝Fv＝1.6×103N30m/s＝4.8×104W;(3) 反应放出的能量转化为机械能的效率为80%,即W有＝Q放80＝1.38×109J80＝1.104×109J，由W＝Fs可得，汽车行驶路程s＝＝6.9105m;(4)由该车的工作原理可知，该车的优点对环境无污染。