Question

4．在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能．“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即客运效率=$\frac{人数×路程}{消耗的能量}$．目前国家大力发展新能源汽车，已知某品牌新能源汽车充满电一次仅需2小时耗电32度，在满载4人的情况下可行驶200千米．而普通燃油轿车在满载5人的情况下，百公里油耗为8升，已知：汽油的燃烧值为4.5×10⁷焦耳/千克，汽油的密度为0.72×10³千克/米³．
求：（1）新能源汽车与普通燃油轿车的“客运效率”之比？
    （2）从科学角度分析，新能源汽车未来能否获得快速发展的优势和短板是什么？（各写出一条）

Answer 1

分析 （1）知道客运效率的计算公式，求出电动自行车的客运效率和轿车的客运效率，再求出电动自行车与这辆轿车的客运效率之比；
（2）据实际情况分析判断即可解决．

解答 解：（1）①电动车行驶200千米的客运效率
则电动车消耗的行驶200千米消耗的能量：W₁=32kW•h=32×3.6××10⁶J=1.152×10⁸J
电动车的客运效率：η_电=$\frac{4人×200km}{1.152×1{0}^{8}J}$≈6.94×10^-6人km/J
②轿车行驶100千米的客运效率
已知：q=4.5×10⁷J/Kg，ρ=0.72×10³kg/m³，V=8L=0.8×10^-2m³
轿车行驶100千米所消耗的汽油质量：m=ρV=0.72×10³kg/m³×0.8×10^-2m³=5.76kg
轿车行驶100千米所消耗能量：Q=mq=5.76kg×4.5×10⁷J/Kg=2.592×10⁸J
轿车的客运效率：η_轿=$\frac{5人×100km}{2.592×1{0}^{8}J}$≈1.93×10^-6人km/J
两者的客运效率之比：$\frac{{η}_{电}}{{η}_{轿}}$=$\frac{6.94×1{0}^{-6}}{1.93×1{0}^{-6}}$≈$\frac{4}{1}$；
（2）据实际情况可知，新能源汽车的优点是：可以节约化石能源，减少环境污染；
其缺点是：在蓄接能源时，所用的时间太长，即一次充电需要2h；
故答案为：（1）新能源汽车与普通燃油轿车的“客运效率”之比4：1；（2）见上面的分析；

点评 这是一道材料题，题目中涉及到了在课本中没有学的新知识：客运效率，此题考查了对知识的阅读能力、分析能力以及知识整合能力．