Question

7．某品牌的普通轿车以90km/h的速度匀速直线行驶时，耗油量为10L/100km，已知汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，汽油的密度为0.72×10³kg/m³，汽车发动机的效率为30%，请计算：
（1）10L汽油完全燃烧放出的热量
（2）汽车行驶过程中受到的阻力．

Answer 1

分析 （1）已知汽油的体积，计算出汽油的质量，根据公式Q=mq计算出汽油完全燃烧放出的能量；
（2）已知汽车发动机的效率根据公式η=$\frac{W}{Q}$计算发动机所做的功，然后根据W=Fs求出发动机的牵引力，汽车匀速行驶汽车行驶过程中受到的阻力等于牵引力．

解答 解：
（1）汽油的体积V=10L=0.01m³
汽油的质量m=ρV=0.72×10³kg/m³×0.01m³=7.2kg；
10L汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=7.2kg×4.6×10⁷J/kg=3.312×10⁸J；
（2）根据η=$\frac{W}{Q}$可知，
车发动机做的机械功为：W=ηQ=30%×3.312×10⁸J=9.936×10⁷J，
s=100km=10⁵m，
所以F=$\frac{W}{s}$=$\frac{9.936×1{0}^{7}J}{1{0}^{5}m}$=993.6N，
因为轿车做匀速直线运动，所以轿车受到的阻力f=F=993.6N．
答：
（1）10L汽油完全燃烧放出的热量为3.312×10⁸J；
（2）汽车行驶过程中受到的阻力为993.6N．

点评 此题主要考查了热机效率的计算，热量的计算．涉及到的知识点较多，有一定的拔高难度，属于综合性题目