Question

如图所示的是我国品牌东风载重汽车，表格中是汽车的部分参数，满载时以54km/h的速度在平直的公路上匀速行驶了2h，耗油60kg，发现水箱里的水从20℃升高到90℃， 匀速行驶时受到的摩擦阻力是车重的0.04倍，已知水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），柴油的热值是4.0×10⁷J/kg，g取10N/kg。求：

名称	东风双后桥自卸车
发动机燃料	柴油
装备总质量m1/t	10
最大载重质量m2/t	10
水箱的容积V/L	10

（1）整个过程汽车牵引力做的功；

（2）水箱中水吸收的热量；

（3）整个过程汽车所耗油完全燃烧放出的热量；

（4）发动机的效率。

Answer

（1）4.32×108J（2）2.94×106J（3）2.4×109J（4）18%

【解析】

摩擦阻力

f＝0.04G＝0.04mg＝0.04×1×104kg×10N/kg＝4000N，

因为卡车匀速行驶，所以汽车受的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，即F＝f＝4000N，

汽车通过的路程：

s＝vt＝54km/h×2h＝108km＝1.08×105m，

整 个 过 程 汽 车 牵 引 力 做 的 功 ：

W＝Fs＝4000N×1.08×105m＝4.32×108J；

水的体积：

V＝10L＝1×10﹣2m3，

水的质量：

m＝ρV＝1.0×103kg/m3×1×10-2m3＝10kg，

水箱中水吸收的热量：

Q吸＝cm（t2﹣t1）＝4.2×103J/（kg•℃）×10kg×（90℃﹣20℃）＝2.94×106J；

（3）整个过程汽车所耗油完全燃烧放出的热量：

Q放＝qm＝4.0×107J/kg×60kg＝2.4×109J；

（4）发动机的效率：

。

答：(1)整个过程汽车牵引力做的功4.32×108J；

(2)水箱中水吸收的热量为2.94×106J；

(3)整个过程汽车所耗油完全燃烧放出的热量为2.4×109J；

(4)发动机的效率为18%。