Question

5．已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶所用时间是8min，消耗燃油3×10^-3m³（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为63kW．若燃油的密度是0.8×10³kg/m³，热值为3.15×10⁷J/kg，求：
（1）消耗的燃油质量是多少？
（2）发动机牵引汽车前进所做的有用功是多少？
（3）汽车的效率是多少？（百分数表示）

Answer 1

分析 （1）根据ρ=$\frac{m}{V}$的公式变形可求出燃油的质量；
（2）根据P=$\frac{W}{t}$求出发动机做的功，即为有用功；
（3）根据Q=mq求出放出的热量；根据η=$\frac{W}{Q}$求出汽车的效率．

解答 解：（1）已知消耗燃油的体积V=3×10^-3m³
由ρ=$\frac{m}{V}$可得燃油的质量：
m=ρV=0.8×10³kg/m³×3×10^-3m³=2.4kg；
（2）由P=$\frac{W}{t}$得，发动机牵引汽车前进8min所做的有用功：
W=Pt=63000W×480s=3.024×10⁷J，
（3）燃油完全燃烧所放出的热量：
Q=mq=2.4kg×3.15×10⁷J/kg=7.56×10⁷J；
汽车的效率：
η=$\frac{W}{Q}$=$\frac{3.024×1{0}^{7}J}{7.56×1{0}^{7}J}$×100%=40%．
答：（1）消耗燃油的质量是2.4kg；
（2）发动机牵引汽车前进所做的有用功是3.024×10⁷J；
（3）汽车的效率是40%．

点评 此题主要考查的是学生对质量、热值、功率和效率计算公式的理解和掌握，综合性较强，难易程度适中．