Question

8．混合动力汽车具有节能、低排放等优点，成为汽车研究与开发领域的重点．某新型混合动力汽车启动时，内燃机不工作，蓄电池向车轮输送能量．当需要高速行驶或蓄电池的电能过低时，内燃机启动，既可以向车轮输送能量，又可以给蓄电池充电．车速与所受阻力的关系如图所示．在某次测试中，蓄电池储存的电能为5.12×10⁸J．由内燃机提供能量，汽车牵引力做的功是1.008×10⁸J，同时蓄电池的电能在增加了10%，求：
（1）若所用燃料的热值是4.5×10⁷J/kg，测试过程中消耗8kg的燃料（假设燃料完全燃烧），则放出的总热量是多少
（2）增加的电能是多少？（电能符号用W_电表示）
（3）内燃机的效率．

Answer 1

分析 （1）知道燃料质量，利用Q_放=mq求燃料完全燃烧放出的热量；
（2）已知蓄电池的储量和蓄电池的电能增加的百分比，求出增加的电能；
（3）知道汽车求牵引力做功、蓄电池的电能增加和燃料放出的热量，利用效率公式求内燃机的效率．

解答 解：
（1）燃料完全燃烧放出的热量：Q_放=mq=8kg×4.5×10⁷J/kg=3.6×10⁸J；
（2）增加的电能为W_电=10%W_蓄=10%×5.12×10⁸J=5.12×10⁷J；
（3）内燃机的效率：η=$\frac{{W}_{电}+{W}_{牵}}{{Q}_{放}}$=$\frac{5.12×1{0}^{7}J+1.008×1{0}^{8}J}{3.6×1{0}^{8}J}$$\frac{{W}_{牵}}{{Q}_{放}}$×100%≈42%．
答：
（1）放出的总热量是3.6×10⁸J；
（2）增加的电能为5.12×10⁷J；
（3）内燃机的效率为42%．

点评 本题考查了热量、电能和效率的计算，属于综合性题目．