汶川大地震牵动着全国人民的心.为了将某地区人民援助四川灾区的物资尽快运到.民航特调一架货机运送．下表是该货机的一些技术参数: 最大油箱容量20000L 最大起飞重量 60t 最大燃泊航程 3000km 巡航速度 720km/h 动力装置 2台CFM56-3涡扇发动机单台推力8×104N (1)飞机的燃料是航空煤油.飞机常在一万米的高� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

8．汶川大地震牵动着全国人民的心，为了将某地区人民援助四川灾区的物资尽快运到，民航特调一架货机运送．下表是该货机的一些技术参数：

最大油箱容量	20000L	最大起飞重量	60t
最大燃泊航程	3000km	巡航速度	720km/h
动力装置	2台CFM56-3涡扇发动机	单台推力	8×10⁴N

（1）飞机的燃料是航空煤油，飞机常在一万米的高空航行，那里的气温一般在-55℃～-60℃，由此我们可以推测这种煤油的凝固点C．
A．高于-55℃；B．在-55℃～-60℃之间；C．低于-60℃
（2）当飞机在高空作匀速直线航行时的最大升力为6×10⁵N．
（3）飞机的发动机也是一种热机，工作过程是燃油在气室中燃烧，然后从喷口向后高速喷出，使发动机获得向前的推力．已知燃油的密度为0.75g/cm³，热值为4×10⁷J/kg，根据上表数据的推算该飞机以巡航速度匀速航行时：
①发动机的功率为多大？
②该发动机的最高效率可达多少？

分析（1）飞机的燃料正常燃烧时应该处于液体状态，这种煤油的凝固点应该低于高空的最低温度．
（2）飞机在高空作匀速直线航行时，飞机受到的重力和升力是平衡力，根据重力可知道升力．
（3）已知飞机的速度和发动机推力，根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出发动机的功率；
根据公式m=ρV求出燃油的质量，根据公式Q=qm求出燃油放出的热量，根据公式W=Fs求出飞机所做的功，然后根据公式η=$\frac{W}{Q}$求出发动机的效率．

解答解：
（1）一万米的高空的气温一般在-55℃～-60℃，燃料能正常燃烧时应该是液态的，要求航空煤油的凝固点应该低于60℃，故选C；
（2）飞机的最大重力：G=mg=60×10³kg×10N/kg=6×10⁵N，因为飞机在高空作匀速直线航行，所以飞机受到的重力和升力是平衡力，当飞机在高空作匀速直线航行时的最大升力F=G=6×10⁵N；
（3）发动机的功率为：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=8×10⁴N×720×$\frac{1}{3.6}$m/s=1.6×10⁷W；
根据ρ=$\frac{m}{V}$可知，飞机中燃油的质量为：
m=ρV=0.75×10³kg/m³×20000×10^-3m³=1.5×10⁴kg，
燃油放出的热量为：
Q=qm=4×10⁷J/kg×1.5×10⁴kg=6×10¹¹J；
发动机所做的功为：
W=Fs=8×10⁴N×3000×10³m=2.4×10¹¹J；
发动机的效率为：
η=$\frac{W}{Q}$=$\frac{2.4×1{0}^{11}J}{6×1{0}^{11}J}$×100%=40%．
故答案为：（1）C；（2）6×10⁵；（3）①发动机的功率为1.6×10⁷W；②发动机的最高效率为40%．