Question

汽车以100km/h的速度行驶了100km，发动机是功率为8kW的柴油机，效率为25%，已知柴油的热值为3.3×10⁷J/kg，此汽车行驶100km消耗多少kg柴油？

Answer 1

分析：知道汽车行驶速度和距离，利用速度公式求行驶时间；又知道发动机的功率，利用功率公式可以求出电动机做功（有用功）；知道发动机的效率，求柴油完全燃烧放出的热量（总能量）；知道柴油的热值，利用Q=mq求消耗柴油的质量．

解答：解：汽车行驶时间：
t=

s

v

=

100km

100km/h

=1h=3600s，
∵P=

W

t

，
∴发动机做功：
W=Pt=8000W×3600s=2.88×10⁷J，
∵η=

W

Q放

×100%，
∴柴油燃烧放出的热量：
Q_放=

W

η

=

2.88×107J

25%

=1.152×10⁸J，
∵Q_放=mq，
∴需要柴油的质量：
m=

Q放

q

=

1.152×108J

3.3×107J

≈3.49kg．
答：此汽车行驶100km消耗约3.49kg柴油．

点评：本题综合考查了速度的计算、功率的计算、效率的计算、燃料燃烧放热的计算，环环相扣，计算时注意单位统一．