Question

20．一辆小汽车发动机功率为90kW，效率为30%，它以72km/h的速度在平直的公路上匀速前进了144km，需消耗汽油多少kg？（汽油的热值是4.6×10⁷J/kg，结果保留整数）

Answer 1

分析 （1）已知汽车的速度、功率，由P=Fv求出汽车的牵引力，则汽车左右W=Fs计算；
（2）热机的输出功为有效利用部分，燃料燃烧产生的内能为总功，两者的比值即为热机的机械效率，通过列式变形即可求出需要多少汽油．

解答 解：汽车的速度：
v=72km/h=72×$\frac{1}{3.6}$m/s=20m/s，
由P=Fv得，汽车行驶过程中，牵引力：
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{90×1{0}^{3}W}{20m/s}$=4500N，
牵引力做功：
W_有=Fs=4500N×144×10³m=6.48×10⁸J，
由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%得，汽油燃烧放出的热量：
Q_放=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{6.48×1{0}^{8}J}{30%}$=2.16×10⁹J，
由Q_放=mq得，需要汽油的质量：
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.16×1{0}^{9}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$≈47kg．
答：需消耗汽油47kg．

点评 对于这类综合题目，要快速联想选择相对应的公式进行求解，在计算过程中注意单位要统一．