Question

近年来，我国汽车工业发展迅猛，各种新型汽车不断投放市场．以下是我国某品牌轿车的测试报告．

车型	某品牌轿车
测试道路	标准水平国道
测试距离	100km
测试速度	80km/h匀速行驶
整车质量	1200kg
消耗汽油	9L
受到阻力	整车重的0.08倍

（1）汽油的热值q=3.3×10⁷J/L，燃料完全燃烧放出热量的公式是Q=Vq，式中V表示燃料的体积．请计算该品牌轿车在测试过程中，燃料完全燃烧产生的内能转化为发动机牵引轿车前进所需能量的效率．（g取10N/kg）
（2）近年来，我国部分省份开始推广使用乙醇汽油．乙醇汽油是由10%体积的乙醇与90%体积的汽油混合而成，已知乙醇的热值q=2.4×10⁷J/L，设混合后总体积不变，请计算乙醇汽油的热值为多少焦/升．

Answer 1

分析：（1）根据公式W=FS和Q=Vq分别计算出轿车牵引力所做的功和汽油完全燃烧放出的总能量，然后根据公式η=

W

Q

×100%求解即可；
（2）在物理学中，我们把单位体积的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值．运用热值的公式q=

Q

V

即可解决此题．

解答：解：（1）轿车在行驶过程中受到的阻力
f=0.08G=0.08mg=0.08×1200kg×10N/kg=960N
∵汽车做匀速直线运动
∴轿车牵引力F=f=960N
S=100km=10⁵m
轿车牵引力做的功
W=FS=960N×10⁵m=9.6×10⁷J
汽油完全燃烧放出的总能量
Q=Vq=9L×3.3×10⁷J/L=2.97×10⁸J
燃料完全燃烧产生的内能转化为发动机牵引轿车前进所需能量的效率
η=

W

Q

×100%=

9.6×107J

2.97×108J

×100%=32.3%
答：燃料完全燃烧产生的内能转化为发动机牵引轿车前进所需能量的效率为32.3%．
（2）乙醇汽油的热值
q=

Q

V

=

Q1+Q2

V

=

V1q1+V2q2

V

=

10%Vq1+90%V q2

V

=0.1q₁+0.9q₂=0.1×2.4×10⁷J/L+0.9×3.3×10⁷J/L=3.21×10⁷J/L
答：乙醇汽油的热值为3.21×10⁷J/L．

点评：此题主要考查的是学生对热机效率公式和热值概念的理解和掌握，特别是对公式的灵活运用和掌握，第二问学生理解起来可能有一定的困难，需要紧扣热值的概念去理解．