题目内容

(2010?思明区质检)节能减排、绿色环保,新能源汽车成为未来汽车发展的方向,纯电动汽车就是一种成本更低且能量转换效率更高的新能源汽车.某厂家开发出一款自主品牌的纯电动汽车,为了比较这款电动车与同型号内燃机汽车的能量转换效率,分别对它们进行测试,部分测试数据如下表(测试过程可视为匀速直线运动):
 车型
项目
纯电动汽车 内燃机汽车
能源种类 电能 汽油[q汽油=4.5×107J/kg
ρ汽油=0.7×103kg/m3]
测试距离 100km 100km
牵引力 600N 600N
百公里耗能 20kW?h ?
能量转换效率 ? 20%
则:(1)测试过程中,纯电动汽车牵引力所做的功是多少?
(2)纯电动汽车的能量转换效率是多少?
(3)内燃机汽车百公里耗油多少升?(保留一位小数)
分析:(1)已知牵引力的大小和测试的距离,根据公式W=FS可求牵引力做的功;
(2)已知消耗的电能;牵引力做的功与消耗的电能的比值就是纯电动汽车的能量转换效率;
(3)汽油车与电动汽车牵引力所做的功都相同,根据公式Q=
W
η
求出汽油车百公里消耗的总能量;根据公式Q=qm求出消耗汽油的质量,进一步求出消耗汽油的体积.
解答:解:(1)纯电动汽车牵引力所做的功是W有=FS=600N×105m=6×107J;
答:纯电动汽车牵引力所做的功是6×107J;
(2)消耗的电能W电=20 kW?h×3.6×106J/kW?h=7.2×107J;
纯电动汽车的能量转换效率是η1=
W有
W电
=
6×107J
7.2×107J
≈83.3%;
答:纯电动汽车的能量转换效率是83.3%;
(3)汽油车与电动汽车牵引力所做的功都相同为6×107J;
则汽油车百公里消耗的总能量为:
Q总=
W有
η2
=
6×107J
0.2
=3×108J;
汽油的质量m汽油=
Q总
q汽油
=
3×108J
4.5×107Jkg
≈6.67kg;
汽油的体积V汽油=
m汽油
ρ汽油
=
6.67kg
0.7×103kg/m3
≈9.5×10-3m3=9.5 L.
答:内燃机汽车百公里耗油9.5 L.
点评:本题考查做功、效率、质量、体积等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,重点是要学会从题目所给信息中找到有用的数据.
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