Question

3．小明家买了一辆以汽油为燃料的小汽车，如图所示．经查阅资料，小明了解到以下信息；“该车如以80km/h的速度匀速行驶时，发动机的牵引力为780N，百公里油耗：8L/100km”．（温馨提示：“百公里油耗：8L/100km”是指汽车行驶100km，需要消耗8L汽油．）已知：1L=10^-3m³，汽油密度ρ=0.7×10³kg/m，汽油热值g=4.6×10⁷J/kg．请你运用所学过的知识解答下列问题：
（1）8L汽油质量是多少kg？
（2）完全燃烧8L汽油所放出的热量是多少J？（计算结果保留1位有效数）
（3）该车以80km/h的速度匀速行驶时，它的发动机效率是多少？

Answer 1

分析 （1）已知汽油的体积，利用密度公式变形可求得其质量；
（2）已知汽油的质量，利用Q=mq可求得完全燃烧8L汽油所放出的热量；
（3）设小汽车匀速行驶100km，根据W=Fs可求得牵引力做功，然后利用η=$\frac{W}{Q}$可求得它的发动机效率．

解答 解：
（1）V=8L=8dm³=8×10^-3m³，
由ρ=$\frac{m}{V}$可得，8L汽油质量：
m=ρV=0.7×10³kg/m³×8×10^-3m³=5.6kg，
（2）完全燃烧8L汽油所放出的热量：
Q=mq=5.6kg×4.6×10⁷J/kg≈2.576×10⁸J，
（3）设小汽车匀速行驶100km，则牵引力做功：
W=Fs=780N×10⁵m=7.8×10⁷J，
它的发动机效率：
η=$\frac{W}{Q}$×100%=$\frac{7.8×1{0}^{7}J}{2.576×1{0}^{8}J}$×100%≈30%．
答：（1）8L汽油质量是5.6kg；
（2）完全燃烧8L汽油所放出的热量是2.576×10⁸J；
（3）它的发动机效率是30%．

点评 本题是一道综合性的较强的计算题，速度公式变形的计算，功与功率的计算，热机效率的计算等知识点，题目的难度不大．