题目内容
【题目】氢气燃料汽车的优点是:氢在发动机内燃烧过程中,只会排出水蒸气而无其它废气,因此不会产生污染,所以它是环保型汽车.
(1)如果每氢气燃烧后生成水蒸气,并放出的热量,写出氢燃烧的化学方程式.
(2)有一辆氢气燃料汽车质量为6吨,阻力是车重的0.05倍,最大输出功率为,如果车以匀加速起动,需要多长时间才能达到最大功率?最大行驶速度为多大?
(3)若汽车以最大速度从上海驶往南京(约),发动机效率为50%,则需要多少氢作燃料?
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)每mol氢气燃烧后生成水蒸气并放出241.8kJ的热量,则热化学方程式为
(2)设车匀加速起动时间为t,则有:
又,联立解得
当速度继续增大时,F减小,a减小.当F=f时,a=0,速度最大,所以有:
(3)当汽车以最大速度行驶时,牵引力等于汽车所受的阻力,所以有:
汽车牵引力所做的功为:
汽车发动机做的总功为:
因为每摩尔氢气燃烧放出的热量为241.8kJ,所以发动机做功所需氢气的质量为:
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