Question

某快艇使用的汽油热值为4.6×10⁷J/kg，密度为0.7×10³kg/m³，油箱容积50L，它在水面匀速航行时所受的阻力为1400N．
（1）如果把油箱装满，则汽油的质量是多少？
（2）若快艇匀速行驶46km，则牵引力所做的功是多少？
（3）若快艇匀速行驶46km耗油8L，则发动机的效率为多少？

Answer

（1）汽油的质量等于汽油密度乘以体积；
（2）根据二力平衡可知，牵引力等于阻力，则牵引力所做的功为阻力乘以快艇匀速行驶的距离；
（3）发动机的效率等于有用功除以燃烧8L汽油完全释放的热量，有用功就是牵引力所做的功．
【解析】
（1）油箱容积：V1=50L=0.05m3
把油箱装满汽油的质量是：m1=ρV1=0.7×103kg/m3×0.05m3=35Kg
（2）快艇匀速行驶的距离：S=46Km=46000m
∵匀速行驶
∴牵引力F=阻力f，
则，牵引力所做的功：W有用=FS=fS=1400N×46000m=6.44×107J
（3）快艇匀速行驶46km耗油8L油的体积：V2=8L=8×10-3m3
8L油的质量：m2=ρ×V2=0.7×103kg/m3×8×10-3m3=5.6Kg
燃烧8L汽油完全释放的热量：Q放=m2q=5.6Kg×4.6×107J/kg=2.576×108J
发动机的效率：η=×100%=×100%=25%
答：（1）如果把油箱装满，则汽油的质量是35Kg；
（2）若快艇匀速行驶46km，则牵引力所做的功是6.44×107J；
（3）若快艇匀速行驶46km耗油8L，则发动机的效率为25%．