Question

四川峨眉汽車制造廠生產(chǎn)的某型號(hào)專用車在車型測(cè)試中，在一段平直的公路上勻速行駛5.6km，受到的阻力是3.0×10³N，消耗燃油1.5×10^-3m³（假設(shè)燃油完全燃燒）．若燃油的密度ρ=0.8×10³kg/m³，熱值q=4×10⁷J/kg，求：
（1）專用車牽引力所做的功是多少？
（2）燃油完全燃燒放出的熱量是多少？
（3）已知熱機(jī)效率η=

W

Q

（式中W為熱機(jī)在某段時(shí)間內(nèi)對(duì)外所做的功，Q為它在這段時(shí)間內(nèi)所消耗的燃油完全燃燒所產(chǎn)生的熱量），則該專用車的熱機(jī)效率是多少？

Answer 1

分析：（1）求牽引力做的功，根據(jù)功的公式W=Fs進(jìn)行計(jì)算，路程已知，由于汽車勻速行駛，所以汽車的牽引力F等于受到的阻力f．
（2）要算燃油完全燃燒放出的熱量，需要先算出消耗燃油的質(zhì)量，然后根據(jù)Q=mq算出放出的熱量．
（3）將（1）中算出的功與（2）中算出的熱量代入熱機(jī)效率公式η=

W

Q

就可以算出該車的熱機(jī)效率．

解答：解：（1）因?yàn)槠�車勻速行駛，所以F=f=3.0×10³N，
牽引力所做的功：W=Fs=3.0×10³N×5.6×10³m=1.68×10⁷J．
（2）消耗燃油的質(zhì)量：m=ρv=0.8×10³kg/m³×1.5×10^-3m³=1.2kg，
燃油完全燃燒放出的熱量：Q=mq=1.2kg×4×10⁷J/kg=4.8×10⁷J．
（3）熱機(jī)效率：η=

W

Q

=

1.68×107J

4.8×107J

=35%．
答：（1）專用車牽引力所做的功是1.68×10⁷J．
（2）燃油完全燃燒放出的熱量是4.8×10⁷J．
（3）該專用車的熱機(jī)效率是35%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了功的計(jì)算、熱量的計(jì)算和熱機(jī)效率的計(jì)算．由功到熱量再到熱機(jī)效率，一環(huán)扣一環(huán)，這類題能讓學(xué)生對(duì)各物理量有一個(gè)整體性的掌握．