Question

随着人们生活水平的提高．轿车已逐步进入我国普通百姓家中．当该汽车以20kW的功率在平直公路上以72km/h的速度匀速行驶时，每行驶100km消耗10L汽油，汽油的密度为0.71×10³kg/m³、热值为4.6×l0⁷J/kg．则

（1）若汽油完全燃烧，该汽车行驶100km消耗的汽油放出多少热量？

（2）行驶100km牵引力对汽车做多少功？

（3）该汽车发动机的效率是多大？（结果保留三位有效数字）

Answer

（1）若汽油完全燃烧，该汽车行驶100km消耗的汽油放出3.266×108J热量；

（2）行驶100km牵引力对汽车做功为1×108J；

（3）该汽车发动机的效率是30.6%．

【解析】

试题分析：（1）首先根据ρ=计算出汽车行驶100km消耗汽油的质量，然后根据Q=mq求出行驶100km消耗汽油放出的热量；

（2）根据v=求出行驶100km所用时间，根据P=求出行驶100km做的功，即为有用功；

（3）利用效率公式求出该轿车的效率．

【解析】
（1）根据ρ=可得，汽车行驶100km消耗汽油的质量：

m=ρV=0.71×103kg/m3×10×10﹣3m3=7.1kg；

行驶100km消耗汽油放出的热量：

Q=mq=7.1kg×4.6×107J/kg=3.266×108J；

（2）根据v=可得，行驶100km所用时间：

t===5000s，

根据P=可得，有用功：

W=Pt=20000W×5000s=1×108J，

（3）该轿车的效率：

η=×100%=×100%≈30.6%．

答：（1）若汽油完全燃烧，该汽车行驶100km消耗的汽油放出3.266×108J热量；

（2）行驶100km牵引力对汽车做功为1×108J；

（3）该汽车发动机的效率是30.6%．

【点评】本题考查了热量、速度、做功、效率公式的灵活应用，分清有用功和总功是关键，计算过程要注意单位的换算．