Question

【题目】某型号汽车如图所示，该车型测试时，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力内3×103N，消耗燃油1.5×10-3m3(设燃油完全燃烧)。(燃油密度ρ＝0.8×103kg/m3，燃油热值为q＝4×107J/kg).求：

（1）该汽车牵引力所做的功。

（2）己知热机效率(式中W为热机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所放出的热量)，则该汽车的热机效率是多少?

（3）该汽车的冷却系统用到水作为工作物质在给发动机降温时，假设燃油定全燃烧所放出的热量的10%被1个标准大气压15kg、30℃的水吸收， 则水的温度上升多少℃?

Answer 1

【答案】(1) 1.68×107J；(2) 35%；(3) 70℃。

【解析】

(1)汽车匀速行驶，牵引力等于阻力：

F=f=3×103N

则牵引力做功为：

W=Fs=3×103N×5.6×103m=1.68×107J

(2)燃烧燃油质量为：

m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kg

燃油完全燃烧放出的热量为：

Q放=mq=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107J

则该汽车的热机效率为：

(3)水吸收热量为：

Q吸=Q放×10%=4.8×107J×10%=4.8×106J

可使水温升高：

由于水的初温为30℃，且在标准大气压下水的沸点为100℃，故水温最多升高70℃。

答：(1)牵引力做功为1.68×107J；

(2)汽车的热机效率为35%；

(3)水温升高70℃。