Question

10．一輛小轎車以某一速度在平直路面上勻速行駛100km，消耗汽油10L．若這些汽油完全燃燒放出的熱量有30%用來驅(qū)動汽車做有用功，所用汽油的熱值為4.6×10⁷ J/kg，密度為0.7×10³kg/m³，求：
（1）消耗汽油的質(zhì)量是多少？
（2）這些汽油完全燃燒放出的熱量；
（3）這輛轎車以該速度勻速行駛時受到的阻力．

Answer 1

分析 （1）知道汽油的體積和密度，利用密度公式求汽油的質(zhì)量；
（2）知道汽油的質(zhì)量和熱值，利用Q_放=mq求汽油完全燃燒放出的熱量；
（3）求出了汽油完全燃燒放出的熱量，又知道汽油完全燃燒放出的熱量有30%用來驅(qū)動汽車做有用功，據(jù)此求出用來驅(qū)動汽車做的有用功W；
知道轎車行駛的距離，根據(jù)W=Fs求轎車牽引力；
又知道轎車勻速行駛，根據(jù)F=f求勻速行駛時轎車受到的阻力．

解答 解：（1）因為ρ=$\frac{m}{V}$，V=10L=10×10^-3m³，
所以，消耗汽油的質(zhì)量：m=ρV=0.7×10³kg/m³×10×10^-3m³=7kg，
（2）汽油完全燃燒放出的熱量：
Q_放=mq=7kg×4.6×10⁷J/kg=3.22×l0⁸J；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{Q}_{放}}$可得，用來驅(qū)動汽車做的有用功：
W_有=ηQ_放=30%×Q_放=30%×3.22×l0⁸J=9.66×10⁷J
因為W_有=Fs，
所以，轎車牽引力：F=$\frac{{W}_{有}}{s}$=$\frac{9.66×1{0}^{7}J}{100×1{0}^{3}m}$=966N，
又因為轎車勻速行駛，
所以轎車受到的阻力：f=F=966N．
答：（1）消耗汽油的質(zhì)量是7kg；
（2）這些汽油完全燃燒放出的熱量為3.22×l0⁸J；
（3）這輛轎車以該速度勻速行駛時受到的阻力為966N．

點(diǎn)評 本題考查了密度的計算、功的計算、效率的計算、燃料燃燒放熱的計算，公式多，環(huán)環(huán)相扣，注意靈活運(yùn)用，屬于難題．