Question

某款油电混合动力小汽车，具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如表。在某次水平道路测试中，该车以中速匀速行驶170 km，共消耗汽油10 L。测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进。

驱动模式
纯电动	启动、低速
油电混动	中速
纯燃油	高速
汽车质量	1 200 kg
车轮与地面 总接触面积	0.096 m^3

(1)向蓄电池充电时，将电能转化为________能；

(2)在水平道路中速匀速行驶过程中，若平均阻力为1 000 N，牵引力做的功是多少_____？

(3)在水平道路中速匀速行驶过程中，若该车的效率为53%，此过程最终使蓄电池电能增加了多少能量____？（忽略蓄电池和电动机的热损失，ρ_汽油＝0.7×10³ kg/m³，q_汽油＝4.6×10⁷ J/kg）

Answer

化学 1.7×108 J 6.6×105 J

【解析】

(2)由题可知，汽车做匀速直线运动，受到的牵引力和阻力是一对平衡力

牵引力F牵＝f＝1 000 N

汽车牵引力做的功W机械＝F牵s＝1 000 N×1.7×105 m＝1.7×108 J

(3)汽车消耗汽油的质量m汽油＝ρ汽油V＝0.7×103 kg/m3×10×10－3 m3＝7 kg

汽油完全燃烧放出的热量Q放＝mq汽油＝7 kg×4.6×107 J/kg＝3.22×108 J

由η＝×100%可得，内燃机输出的有用能量W有用＝Q放η＝3.22×108 J×53%＝1.706 6×108 J

最终蓄电池增加的能量W＝W有用－W机械＝1.706 6×108 J－1.7×108 J＝6.6×105 J