Question

11．“比亚迪•泰”是具备内燃机、电动机两种动力装置的高性能轿车．当该车正常行驶时，内燃机单独工作的实际功率为20kw，电动机单独工作的实际功率为10kw．该车充电一次可贮存13kW•h的电能．若该车只由电动机提供动力，每次充电后，可以正常行驶1.3h；若内燃机以实际功率单独工作相同时间，则多向空气中排放4.4kg二氧化碳（汽油的热值约为4.7×10⁷J/kg，汽车每消耗1kg的这种汽油向空气中排放2.2kg的二氧化碳，小数点后保留一位）；若该车正常行驶时动力装置（内燃机、电动机实际功率均为单独工作时实际功率的一半）的机械效率为40%，那么1min内所做有用功为3.6×10⁵J．

Answer 1

分析 ①审清题意，根据W=Pt求该车只由电动机提供动力，每次充电后，可以正常行驶的时间；
②根据W=Pt=mq求消耗的汽油的质量，根据题中条件求出排放的二氧化碳；
③根据W_总=P_总t′求1min内所消耗的能量，再根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$，求做的有用功．

解答 解：①内燃机、电动机实际功率均为单独工作时实际功率的一半，
若该车只由电动机提供动力每次充电后，可以正常行驶的时间t=$\frac{W′}{{P}_{电}}=\frac{13kWh}{10kWh}$=1.3h；
②内燃机以实际功率单独工作相同时间消耗的能量W=Pt=20kW×1.3h=26kWh，
耗油m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{W}{q}=\frac{26×3.6×1{0}^{6}J}{4.7×1{0}^{7}J/kg}$=2.0kg，汽车每消耗1kg的这种汽油向空气中排放2.2kg的二氧化碳，所以内燃机以实际功率单独工作相同时间，则向空气中排放4.4kg二氧化碳；
③根据题意，若该车正常行驶时动力装置（内燃机、电动机实际功率均为单独工作时实际功率的一半）1min消耗的总能量为W_总=P_总t′=$\frac{1}{2}$（P_电+P_内）t′，若该车正常行驶时动力装置的机械效率为40%，所以那么1min内所做有用功为W_有=ηW_总=40%×$\frac{1}{2}$（10⁴kW+2×10⁴kW）×60s=3.6×10⁵J．
故答案为：1.3；4.4；3.6×10⁵．

点评 本题联系当前的热点问题，考查热值，电功及能量利用效率的计算，关键是审清题意，正确运用相关公式求解．