题目内容
某快艇使用的汽油热值约为4.6×107J/kg,密度约为0.7×103 kg/m3,油箱容积为50 L,它在水中匀速航行时所受的阻力f=1 400 N,求:
(1)如果把油箱装满,则汽油的质量是多少?
(2)若快艇匀速行驶46 km,则牵引力所做的功是多少?
(3)若快艇匀速行驶46 km耗油8 L,则发动机的效率为多少?
(1)m=ρV=0.7×103 kg/m3×0.05 m3=35 kg
(2)W=Fs= fs=1 400 N×4.6×104 m=6.44×107 J
(3)m1=ρV1=0.7×103 kg/m3×0.008 m3=5.6 kg
Q放=m1q=5.6 kg×4.6×107J/kg=2.576×108 J
η= W/Q放=6.44×107 J/(2.576×108 J)=25%
(2014·无锡)有一混合动力汽车,由汽车发动机(汽油
机)和电动机为驱动系统提供动力,汽油发动机每一个工作循环活塞经历四个冲程,带动曲轴转动两圈,该汽油发动机 的最大功率是69 W,以最大功率工作时曲轴转速为5 000 r/min.活塞从气缸一端运动到 另一端所扫过的容积为气缸排气量,气缸容积与燃烧室容积之比为压缩比,如图为气缸容积和燃烧室容积的示意图,该车排气量是1.8 L,压缩比为10∶1,动力蓄电池额定电压为200 V,容量(蓄电池放电电流和放电时间乘积)为150 A·h,已知该车的动能E与其速度v的关系如下表所示.
| v/m·s-1 | 1 | 2 | 4 | 10 | 20 |
| E/J | 6.0×102 | 2.4×103 | 9.6×103 | 6×104 | 2.4×105 |
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(1)该汽车的动力蓄电池最多可储存多少焦的电能?
(2)①当这辆汽车在平直公路上以108 km/h的速度匀速行驶时,动力完全由汽油发动机提供,若汽车汽油发动机的输出功率为54 kW,则此时汽车所受的阻力是多大?
②当驾驶员看到前方限速标志时,立即减速并启动充电装置给动力蓄电池充电,汽车速度由108 km/h减小到72 km/h,若在此过程中动力蓄电池获得的电能为汽车所减少动能的50%,则动力蓄电池获得的电能为多少焦?
(3)若该汽车汽油发动机以最大功率工作时,吸气冲程末气缸内每升混合气体中汽油质量是7.2×10-4 kg,此时这台汽油发动机的效率是多少?(q汽油=4.6×107 J/kg)