问题 问答题

一辆轿车以90km/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40kW,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℃降低了50℃,则水箱里的水放出多少热量?【c=4.2×103J/(kg•℃)】.

答案

(1)该车行驶的速度:

v=90km/h=25m/s,

该车行驶中的牵引力:

F=

P
v
=
40000W
25m/s
=1600N,

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=1600N;

(2)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=1600N×1800m=2.88×106J,

所以发动机效率为:

η=

W
W
×100%=
2.88×106J
1.15×107J
×100%≈25%;

(3)水箱里的水放出的热量:

Q=cm(t2-t1)=4.2×103J/(kg•℃)×6kg×50℃=1.26×106J.

答:(1)该车行驶中所受阻力是1600N;

(2)发动机的效率约为25%;

(3)水箱里的水放出的热量为1.26×106J.

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