Question

2013年11月27日，ACN新聞報道，日本早稻田大學的內藤健教授發(fā)現了一種全新的壓縮燃燒原理，可使汽油發(fā)動機的效率達60%，所謂發(fā)動機效率是指發(fā)動機牽引汽車前進所提供的能量與汽油完全燃燒產生內能的比值．當前汽油發(fā)動機的最高效率是30%．假期小明全家駕車去某地旅游，在高速公路上勻速行駛225km，所用時間是2.5h，消耗汽油20L（汽油完全燃燒），汽車發(fā)動機在這段時間內產生牽引力的功率為20kW．求：

（1）該汽車行駛過程的牽引力是多大？

（2）該汽車發(fā)動機的效率是多少？（已知ρ_汽油=0.8×10³kg/m³，q_汽油=4.5×10⁷J/kg）

（3）假如小明家的汽車采用了全新的壓縮燃燒原理，效率達60%，則20L汽油可以讓該車以同樣的功率和速度行駛多長的距離？

Answer 1

 ⑴ 汽車速度m/s=25m/s                           1分

   汽車牽引力N=800N                             1分

⑵ 汽油質量kg=16kg

    燃燒產生內能J=7.2×10⁸J             1分

    牽引力做功J=1.8×10⁸J  

                   1分

 ⑶ J=4.32×10⁸J                       1分

        

m=540km                         1分

另解：效率提高倍數，因此路程也增加2.4倍,即540km