Question

13．某小汽车在一段平直的公路上匀速行驶11.2km，受到的阻力是3.0×10³N，消耗燃油2.4kg（假设燃油完全燃烧）．若燃油的热值为4×10⁷J/kg．求：热机的效率．

Answer 1

分析 汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，又知道汽车行驶的路程，利用W=Fs求出汽车牵引力做的功，又知道燃油的热值，根据Q_放=mq求出燃油完全燃烧释放的热量，利用η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%求出热机的效率．

解答 解：因汽车匀速行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，
所以，汽车的牵引力：
F=f=3.0×10³N，
则牵引力所做的功：
W=Fs=3.0×10³N×11.2×10³m=3.36×10⁷J；
燃油完全燃烧放出的热量：
Q_放=mq=2.4kg×4×10⁷J/kg=9.6×10⁷J，
热机的效率：
η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%=$\frac{3.36×1{0}^{7}J}{9.6×1{0}^{7}J}$×100%=35%．
答：热机的效率为35%．

点评 本题考查了做功公式、燃料完全燃烧释放热量公式、效率公式以及二力平衡条件的应用，是一道力学和热学的综合题，要求学生熟练的应用相关公式．