Question

18．全球汽车保有量在迅速增长，截至2015年，全球处于使用状态的汽车数量已突破10一辆，每辆汽车每年耗汽油1.86t，汽车内燃机的效率平均值取30%．
（1）每辆汽车每年消耗的汽油转化为的机械能是多少？（q_汽油=4.5×10⁷J/kg）
（2）如果能把内燃机效率提高1%，全球每年可以节约多少t燃油？
（3）如何提高热机的效率？具有哪些积极意义？（各答出一条即可）

Answer 1

分析 （1）利用Q放=mq计算汽油放出热量；
（2）由于内燃机效率提高后有用功是相同的，因为η=$\frac{{W}_{有}}{mq}$，所以可得η₁qm₁=η₂qm₂，知道每辆汽车每年耗油1.8t，可求每辆汽车每年节约燃油，继而根据全球的汽车数量可求全球可以节约的燃油；
（3）热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比．要提高效率，就要减少热的损失．

解答 解：（1）汽油的质量：m=1.8t=1800kg，
这些汽油完全燃烧放出的热量：
Q_放=qm=4.6×10⁷J/kg×1800kg=8.28×10¹⁰J；
汽油转化为的机械能是W=Q_放η=8.28×10¹⁰J×30%=2.484×10⁹J；
（2）每辆汽车做有用功所需燃油：1.8 t×30%=0.54t，
内燃机效率提高后为：30%+1%=31%
效率提高后所需燃油量：$\frac{0.54t}{31%}$≈1.74t，
每辆车每年节约燃油：1.8 t-1.74 t=0.06t，
10亿辆车每年节约燃油：10⁹×0.06 t=6×10⁷t；
（3）①减小有害气体的排放量，降低对空气的污染．
②减小燃料的消耗，节约能源．
答：（1）每辆汽车每年消耗的汽油完全燃烧放出的热量为2.484×10⁹J；
（2）如果能把内燃机效率提高1%，全球每年可以节约6×10⁷t燃油；
（3）提高热机的效率可以：①减小有害气体的排放量，降低对空气的污染；②减小燃料的消耗，节约能源．

点评 本题考查了学生利用所学知识分析解释实际现象的能力，设计到设计节能问题，要求灵活选用公式进行计算．