Question

3．汽车以60km/h的速度行驶了48km，消耗汽油8kg，发动机的效率为25%，求汽车行驶时发动机的平均功率？（q_汽油=4.6×10⁷J/kg）

Answer 1

分析 （1）已知汽车的行驶速度和行驶的距离，根据公式t=$\frac{s}{v}$计算出汽车运动时间．
（2）已知消耗汽油的质量和热值，利用Q_放=mq计算出汽油完全燃烧放出的热量，根据效率计算出发动机所做有用功．
（3）利用P=$\frac{W}{t}$计算功率．

解答 解：汽车速度v=60km/h，行驶路程s=48km，
由v=$\frac{s}{t}$得，汽车运动时间t=$\frac{s}{v}$=$\frac{48km}{60km/h}$=0.8h=2880s，
汽油完全燃烧释放的热量：Q=qm=8kg×4.6×10⁷J/kg=3.68×10⁸J，
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{有用}}{Q}$得，发动机所做有用功：W_有用=W_总η=3.68×10⁸J×25%=9.2×10⁷J，
发动机的功率：P=$\frac{{W}_{有用}}{t}$=$\frac{9.2×1{0}^{7}J}{2880s}$=32w．
答：汽车行驶时发动机的平均功率约为32w．

点评 本题考查时间、做功、质量的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，还要注意单位的换算．