Question

以“低碳世博”为理念的上海世博园区，有很多新能源汽车在示范运行，其中包括纯电动客车，实现了公共交通的零排放．右表是某纯电动汽车与燃油汽车进行测试时的部分数据，请根据表中提供的有关数据计算：
（1）同样是行驶100km，纯电动车比燃油汽车节约多少费用？
（2）电动汽车行驶100km过程中，牵引力对汽车做了多少有用功？
（3）燃油汽车行驶时把燃料内能转换为机械能的效率是多少？（q_汽油=4.5×10⁷J/kg，ρ_汽油=0.7×10³kg/m³）

	电动车	燃油汽车
能源种类	电能	汽油
牵引力	600N	600N
每百公里耗能	20kW?h	8L
单位能源价格	1.0元/kw?h	6.5元/L
二氧化碳排放量	0	每千克2.2千克二氧化碳

Answer 1

分析：（1）根据表格所给信息分别求出电动车耗能费用和燃油汽车耗能费用，差值则为节能费用；
（2）根据表格所给信息分别读出汽车的牵引力和每百公里的能耗，根据W=Fs即可求出有用功；
（3）根据表格所给信息求出燃油汽车100公里耗油的质量，利用燃料完全燃烧放热公式求汽油完全燃烧放出的热量，再利用效率公式求出燃油汽车行驶时把燃料内能转换为机械能的效率．

解答：解：（1）电动汽车耗能费用：1.0元/kW?h×20kW?h=20元，
燃油汽车耗能费用：6.5元/L×8L=52元，
电动车节省：52元-20元=32元；
（2）电动汽车行驶100km过程中，牵引力对汽车做的有用功：
W_有=Fs=600N×10⁵m=6×10⁷J，
（3）∵ρ=

m

V

，
∴燃油汽车100公里耗油质量：
m=ρV=0.7×10³kg/m³×8×10^-3m³=5.6kg，
完全燃烧放出的热量：
Q=mq=5.6kg×4.5×10⁷J/kg=2.52×10⁸J，
燃油汽车的能量转换效率：
η=

W有

Q

×100%=

6×107J

2.52×108J

≈23.8%．
答：（1）同样是行驶100km，纯电动车比燃油汽车节约32元费用；
（2）电动汽车行驶100km过程中，牵引力对汽车做了6×10⁷J的有用功；
（3）燃油汽车行驶时把燃料内能转换为机械能的效率是23.8%．

点评：本题综合考查密度公式的应用、功的计算公式的应用以及能量利用效率的计算，并且会根据题中所给信息进行相关计算．