问题 计算题

一辆轿车以108km/h的速度在平直的公路上匀速行驶1.8km,在此过程中:

(1)若轿车发动机的功率为48.3kW,则该车行驶中所受阻力是多少?

(2)若轿车消耗汽油0.25kg,其发动机的效率为多大?(q汽油=4.6×107J/kg)

(3)若汽车停止行驶一段时间后,发动机水箱内的6kg水温度从90℃降低到50℃,则水箱里的水放出多少热量?【c=4.2×103J/(kg·℃)】

答案

(1)1610N(2)25.2%(3)1.008×106 J

由速度公式v=s/t与功率公式P="W" /t

得出功率与速度的关系式P=Fv,由于轿车匀速前进根据二力平衡的条件,就可求出轿车的牵引力也就是车所受的阻力;由热值公式就可计算出轿车消耗汽油0.25kg放出的热量,再根据做功公式就可计算出牵引力所做的功,由效率公式计算出发动机的效率;根据Q=cm△t求出水箱里的水放出的热量.

(1)该车行驶的速度:

v=108km/h=30m/s,

该车行驶中的牵引力:

F="P" /v ="48300W" /30m/s =1610N,

因轿车匀速运动,牵引力和受到的阻力是一对平衡力,

所以阻力f=F=1610N;

(3)汽油燃烧释放的热量为:

W=Q=mq=0.25kg×4.6×107J/kg=1.15×107J,

牵引力做的有用功为:

W有用=Fs=1610N×1800m=2.898×106J,

所以发动机效率为:

η=W/W ×100%=2.898×106J/1.15×107J ×100%≈25.2%;

(3)水箱里的水放出的热量:

Q=cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg•℃)×6kg×(90℃-50℃)=1.008×106 J

单项选择题
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