Question

【題目】某款油電混合動力小汽車，具有省油、能量利用率高等特點，其相關(guān)信息如表。在某次水平道路測試中，該車以中速勻速行駛170 km，共消耗汽油10 L。測試過程中，內(nèi)燃機既向車輪提供能量，又向蓄電池充電，同時蓄電池又將部分能量通過電動機向車輪輸送，此時，內(nèi)燃機和電動機共同驅(qū)動車輛前進。

驅(qū)動模式
純電動	啟動、低速
油電混動	中速
純?nèi)加?/span>	高速
汽車質(zhì)量	1 200 kg
車輪與地面 總接觸面積	0.096 m3

(1)向蓄電池充電時，將電能轉(zhuǎn)化為________能；

(2)在水平道路中速勻速行駛過程中，若平均阻力為1 000 N，牽引力做的功是多少_____？

(3)在水平道路中速勻速行駛過程中，若該車的效率為53%，此過程最終使蓄電池電能增加了多少能量____？（忽略蓄電池和電動機的熱損失，ρ汽油＝0.7×103 kg/m3，q汽油＝4.6×107 J/kg）

Answer 1

【答案】化學 1.7×108 J 6.6×105 J

【解析】

(2)由題可知，汽車做勻速直線運動，受到的牽引力和阻力是一對平衡力

牽引力F牽＝f＝1 000 N

汽車牽引力做的功W機械＝F牽s＝1 000 N×1.7×105 m＝1.7×108 J

(3)汽車消耗汽油的質(zhì)量m汽油＝ρ汽油V＝0.7×103 kg/m3×10×10－3 m3＝7 kg

汽油完全燃燒放出的熱量Q放＝mq汽油＝7 kg×4.6×107 J/kg＝3.22×108 J

由η＝×100%可得，內(nèi)燃機輸出的有用能量W有用＝Q放η＝3.22×108 J×53%＝1.706 6×108 J

最終蓄電池增加的能量W＝W有用－W機械＝1.706 6×108 J－1.7×108 J＝6.6×105 J