Question

2013年“雾霾”成为全社会关注的热点，一月份的十几天我国中东部的大部分地区被雾霾笼罩，空气质量已经达到了严重污染．为了缓解空气污染，电动机车作为新能源汽车的主力军将大力发展并逐步代替现在的燃油汽车．如图所示为国内某厂商刚刚发布的名为“秦”高性能电动汽车，“秦”百公里加速时间仅为6秒，最高时速可达180Km/h，百公里综合油耗仅2L，在纯电状态下可行驶50公里．“秦”电动机效率为80%，电池为磷酸铁锂电池，电池电压500v，容量20AH，充电时间约为6小时．
（1）燃油汽车的发动机通常是汽油机，从能源可否再生角度来看，汽油是______能源；发动机工作时，______冲程将内能转化为机械能．
（2）“秦”行驶时电池将______能转化为电能供电动机使用．汽车在行驶时对路面的压力比静止时______（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）“秦”在充满电后电池存储的电能为多少？最大行驶里程状态下，车子行驶时所受的平均阻力为多大？
（4）若某一次行驶中“秦”消耗电能4.6kW•h，则若用效率为25%的燃油汽车需要消耗多少质量的汽油？（结果保留两位小数，汽油热值为4.6×10⁷ J/kg）

Answer

（1）①汽油是从石油中提炼出来的，石油是埋藏在地底下得生物体经过几百万年的时间形成的，在短期内不能从自然界得到补充，是不可再生能源；
②汽油机的做功冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，燃气膨胀对活塞做功，将内能转化为机械能；
（2）①电池提供电能时是把储存的化学能转化电能，
②车子静止在水平面上，车子对路面的压力等于重力；当流线型的车子快速行驶时，产生升力，车子对地面压力减小．
（3）①知道电池电压U和电池的容量Q，利用电功公式W=UIt计算该电池充一次电所消耗的电能；
②根据电动机效率为80%，在纯电状态下可行驶50公里，可求得F．
（4）根据某一次行驶中“秦”消耗电能4.6kw•h，用效率为25%的燃油汽车，利用W=mq可求得消耗的汽油质量．
【解析】

（1）汽车发动机是汽油机，从能源可否再生角度来看，汽油是不可再生能源；发动机工作时，做功冲程将内能转化为机械能．
（2）电动汽车行驶时电池将化学能转化为电能供电动机使用．
小汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，相同时间内，空气经过上方的路程比下方路程长，流速大，压强小，汽车在压强差下产生向上的升力，汽车对路面的压力减小，小于汽车的重力．
（3）该电池充一次电所消耗的电能：W=UIt=UQ=500V×20A×3600S=3.6×107J；
∵“秦”电动机效率为80%，
∴W有=80%×3.6×107J=2.88×107J；
∵W有=Fs，s=50km=50000m 
∴F===576N，
（4）W1=4.6KWh=1.656×107J  
  25%mq=80%W1  
m==1.152kg
故答案为：（1）不可再生；做功；（2）化学；减小；
（3）“秦”在充满电后电池存储的电能为3.6×107J；最大行驶里程状态下，车子行驶时所受的平均阻力为576N；
（4）若用效率为25%的燃油汽车需要消耗1.152kg的汽油．