Question

16．随着人们生活水平的不断提高，汽车已经走进了很多普通家庭．最近某同学家也购买了一辆小汽车，他发现汽车上许多地方都用到了物理知识，下面是他思考的一些问题，请你和他一起解答．
（1）若汽车油箱的容积为60L，内装密度为0.71×10³kg/m³的汽油，则油箱最多可以装多少千克的汽油？
（2）若该车以20m/s的速度匀速行驶100km时，所消耗的汽油为5kg，若该汽油的热值为4.6×10⁷J/Kg，汽车发动机的输出功率为12kW，则汽车发动机的效率是多少？

Answer 1

分析 （1）根据ρ=$\frac{m}{V}$求出汽油的质量；
（2）根据v=$\frac{s}{t}$求出行驶时间，根据Q=mq求出汽油完全燃烧放出的热量，再根据W=Pt求出发动机做的有用功，根据η=$\frac{W}{Q}$求出汽车发动机的效率．

解答 解：（1）由ρ=$\frac{m}{V}$，可得
汽油的质量m=ρV=0.71×10³kg/m³×60×10^-3m³=42.6kg；
（2）由v=$\frac{s}{t}$，
可得，行驶时间t=$\frac{s}{v}$=$\frac{100000m}{20m/s}$=5000s，
5kg汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=5kg×4.6×10⁷J/kg=2.3×10⁸J，
由P=$\frac{W}{t}$，可得
发动机做的功W=Pt=12000W×5000s=6×10⁷J，
汽车发动机的效率η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{6×1{0}^{7}J}{2.3×1{0}^{8}J}$×100%≈26%；
答：（1）油箱最多可以装42.6kg的汽油；
（2）汽车发动机的效率是26%．

点评 此题主要考查的是学生对密度、功率、功、热机效率计算公式及其变形公式的理解和掌握，有一定难度．