Question

5．某款汽车油箱内可承装50kg的汽油，装满一箱油可从西安开到延安，改装为新型高效混合燃气车后，装满“油箱”的是0.24m³的混合燃气，汽车只用半箱“油”就可跑到延安（汽油的热值q_汽油=4.6×10⁷J/kg，新型混合燃气的热值q_混合燃气=11.5×10⁹J/m³）试计算：
（1）完全燃烧50kg汽油能释放出多少热量？若汽油机的效率为30%，从西安开到延安汽车做了多少有用功？
（2）新型高效混合燃气汽车的效率为多少？

Answer 1

分析 （1）汽油燃烧放热由Q=mq算出；有用功为汽油燃烧放热的30%；
（2）新型高效混合燃气汽车的效率为有用功与燃气燃烧放热的比值．

解答 解：（1）50kg的汽油完全燃烧放出的热量为：
Q_放=m_汽油q_汽油=50kg×4.6×10⁷J/kg=2.3×10⁹J；
由题意可知，从西安开到延安汽车做的有用功为：W_有用=η_汽油机Q_放=30%×2.3×10⁹J=6.9×10⁸J；
（2）燃气燃烧放热Q_放=V_燃气q_燃气=0.24m³×0.5×11.5×10⁹J/m³=1.38×10⁹J，
汽车两种情况下运动的路程相同，即有用功相同，故混合燃气汽车的效率为：
η_燃气汽车=$\frac{{W}_{有用}}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{6.9×1{0}^{8}J}{1.38×1{0}^{9}J}$×100%=50%
答：（1）完全燃烧50kg汽油能释放出2.3×10⁹J的热量；若汽油机的效率为30%，从本溪开到承德汽车做了6.9×10⁸J的有用功；
（2）新型高效混合燃气汽车的效率为50%．

点评 本题对燃料燃烧放热的计算及效率的计算进行考查，对计算能力有一定的要求；关于效率可用下式计算：效率=$\frac{输出的有用能量}{输入的总能量}$×100%．