Question

一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW．若小汽车行驶的距离为108km，汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg，小汽车发动机的效率为25%．求小汽车在这段路程中：（小数点后保留一位数）

（1）运动的时间；

（2）发动机所做的功；

（3）消耗汽油的质量．

Answer

（1）运动的时间为1.5h；

（2）发动机所做的功为1.08×108J；

（3）消耗汽油的质量为9.4kg．

【解析】【解析】
（1）已知：速度v=72km/h=20m/s

由v=可知，运动时间：

t===1.5h；

（2）由P=可得，发动机所做的功：

W=Pt=20000W×1.5×3600s=1.08×108J．

（3）汽油完全燃烧释放的热量Q=qm，又因为Q=，

所以m===≈9.4kg．

答：（1）运动的时间为1.5h；

（2）发动机所做的功为1.08×108J；

（3）消耗汽油的质量为9.4kg．

考点：速度公式及其应用；功率计算公式的应用；热机的效率．

专题：比热容、热机、热值；长度、时间、速度；功、功率、机械效率．

分析：（1）已知汽车的行驶速度和行驶的距离，根据公式t=可求运动时间．

（2）已知发动机的实际功率和行驶的时间，根据公式W=Pt可求发动机所做的功．

（3）汽油完全燃烧释放的热量根据公式Q=qm可求，还知道小汽车发动机的效率η=×100%，二式联立可求汽油的质量．