Question

汽车以15m/s的速度行驶，汽油箱内还有20kg的汽油，发动机功率P=35kW，效率η=20%．已知汽油的热值q=4.62×10⁷J/kg，问汽车能否行驶到80km远的目的地？

Answer 1

20kg汽油完全燃烧放出的热量：
Q_放=mq=20kg×4.62×10⁷J/kg=9.24×10⁸J，
∵发动机的效率η=

W机

Q放

×100%
∴发动机转化的有用能量（机械能）：
W_机=Q_放×η=9.24×10⁸J×20%=1.848×10⁸J；
∵发动机的功率：
P=

W

t

=Fv，
∴发动机的牵引力：
F=

P

v

，
∵发动机做有用功（转化的机械能）：
W_机=Fs=

P

v

×s，P=35kW=3500W
∴汽车能行驶的距离：
s=

W机

P v

=

1.848×108J

3500W 15m/s

=7.92×10⁴m=79.2km＜80km；
∴汽车不能行驶到80km远的目的地．
答：用20kg汽油，该汽车不能行驶到80km远的目的地．