Question

2013年11月27日，ACN新闻报道，日本早稻田大学的内藤健教授发现了一种全新的压缩燃烧原理，可使汽油发动机的效率达60%，所谓发动机效率是指发动机牵引汽车前进所提供的能量与汽油完全燃烧产生内能的比值．当前汽油发动机的最高效率是30%．假期小明全家驾车去某地旅游，在高速公路上匀速行驶225km，所用时间是2.5h，消耗汽油20L（汽油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内产生牵引力的功率为20kW．求：

（1）该汽车行驶过程的牵引力是多大？

（2）该汽车发动机的效率是多少？（已知ρ_汽油=0.8×10³kg/m³，q_汽油=4.5×10⁷J/kg）

（3）假如小明家的汽车采用了全新的压缩燃烧原理，效率达60%，则20L汽油可以让该车以同样的功率和速度行驶多长的距离？

Answer 1

 ⑴ 汽车速度m/s=25m/s                           1分

   汽车牵引力N=800N                             1分

⑵ 汽油质量kg=16kg

    燃烧产生内能J=7.2×10⁸J             1分

    牵引力做功J=1.8×10⁸J  

                   1分

 ⑶ J=4.32×10⁸J                       1分

        

m=540km                         1分

另解：效率提高倍数，因此路程也增加2.4倍,即540km