题目内容
16.(1)若该车消耗的汽油完全燃烧,放出的热量全部被水吸收,可以使多少千克20℃水温度升高到100℃?
(2)该汽车发动机做的有用功是多少?输出功率是多少?
(3)该车匀速行驶时,牵引力是多大?
分析 (1)已知汽油的质量,利用Q放=mq求汽油完全燃烧放出的热量,水吸收的热量和汽油放出的热量相等,求出水温度升高值,再根据Q吸=cm△t的变形式求出水的质量;
(2)利用效率公式η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$的变形公式W=ηQ放可求出牵引力做的功;
知道汽车运动的时间,利用P=$\frac{W}{t}$即可求出功率;
(3)根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv变形求出汽车匀速行驶时,牵引力的大小.
解答 解:
(1)汽油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=0.16kg×4.6×107J/kg=7.36×106J;
因为Q吸=Q放,
由Q吸=c水m水△t水可知水的质量:
m水=$\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{水}△{t}_{水}}$=$\frac{7.36×1{0}^{6}J}{4.2×1{0}^{3}J/(kg•℃)×(100℃-20℃)}$≈21.9kg;
(2)由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$可得汽车发动机做的有用功:
W=ηQ放=30%×7.36×106J≈2.2×106J;
汽车的输出功率:
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{2.2×1{0}^{6}J}{3×60s}$≈1.2×104W;
(3)由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可得汽车匀速行驶时的牵引力:
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{1.2×1{0}^{4}W}{10m/s}$=1.2×103N.
答:
(1)若该车消耗的汽油完全燃烧,放出的热量全部被水吸收,可以使21.9千克20℃水温度升高到100℃.
(2)该汽车发动机做的有用功为2.2×106J;输出功率为1.2×104W;
(3)该车匀速行驶时,牵引力为1.2×103N.
点评 本题考查了学生对燃料完全燃烧放热公式、吸热公式、功、功率的公式的掌握和运用,明确哪些是有用能量、哪些是总能量是本题的关键,要求灵活运用所学公式.
| A. | 用纸板盖住水杯,倒置后水不流出 | B. | 吸盘能吸附在墙上 | ||
| C. | 台风能掀开屋顶的瓦 | D. | 用吸管喝饮料 |
| A. | 任何导体在磁场中都受到力的作用 | |
| B. | 家庭电路中的电能表是测量电流做功快慢的 | |
| C. | 电磁感应现象把电能转化为机械能 | |
| D. | 测电笔可以辨别家庭电路中的火线与零线 |