Question

4．某汽车的最低油耗可达0.2kg/（kw•h）．最低油耗是指燃烧最少的汽油获得最大有用功的能量[0.2kg/（kw•h）表示获得1kw•h的能量需要消耗0.2kg汽油]．已知汽油的热值为4.6×10⁷J/kg．
（1）完全燃烧0.2kg的汽油可以放出多少热量？
（2）根据公式W=Pt可以知道：1J=1w•s．请推算1kw•h的能量是多少J？
（3）计算该汽车发动机的最高效率．（计算结果保留三位有效数字）

Answer 1

分析 （1）根据Q=mq求出汽油完全燃烧时放出的热量；
（2）根据公式W=Pt分析判断，1W•s=1J．换算关系是：1kW•h=3.6×10⁶J；
（3）根据题意可知消耗0.2kg汽油获得最大有用功的能量，根据η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$求出发动机的效率．

解答 解：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量：
Q_放=mq=0.2kg×4.6×10⁷J/kg=9.2×10⁶J；
（2）功的单位是J，则根据W=Pt可知：1W•s=1J．
1kW•h=1kW×1h=1000W×3600s=3.6×10⁶J．
（3）根据题意可知，完全燃烧0.2kg汽油获得最大有用功的能量为W=1kW•h=3.6×10⁶J，
汽车发动机的最高效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{3.6×1{0}^{6}J}{9.2×1{0}^{6}J}$×100%≈39.1%．
答：（1）0.2kg的汽油完全燃烧时放出的热量为9.2×10⁶J；
（2）1kw•h的能量是3.6×10⁶J；
（3）该汽车发动机的效率最高可达39.1%．

点评 本题考查的是学生对热值和热机效率计算公式的理解和掌握，难度不大．