Question

【題目】電動(dòng)汽車是未來汽車的一種發(fā)展方向，但由于當(dāng)前電池技術(shù)的限制，混合動(dòng)力汽車是一種目前較好的過度產(chǎn)品。混合動(dòng)力汽車啟動(dòng)時(shí)，熱機(jī)不工作，蓄電池向車輪輸送能量。當(dāng)需要高速行駛或蓄電池的電能過低時(shí)，熱機(jī)啟動(dòng)，既可以向車輪輸送能量，又可以給蓄電池充電。車速與所受阻力的關(guān)系如圖所示。在某次測(cè)試中，蓄電池儲(chǔ)存的電能為5.12×108J，由熱機(jī)提供能量，汽車以50km/h的速度勻速行駛了0.5h，同時(shí)蓄電池的電能增加了10%，求：

（1）熱機(jī)向外輸出能量沖程是_____沖程，為了加快散熱利用水的_____特點(diǎn)。

（2）若所用燃料的熱值是4.5×107J/kg，測(cè)試過程中消耗8kg的燃料（假設(shè)燃料完全燃燒），則放出的總熱量是多少______？

（3）汽車牽引力做的功______和增加的電能是多少_____？（電能符號(hào)用W電表示）

（4）熱機(jī)的效率是多少________？

Answer 1

【答案】做功 比熱容大 3.6×108J 1×108J 5.12×107J 42%

【解析】

（1）在汽油機(jī)的做功沖程中，燃?xì)馊紵龑?duì)外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，向外輸出能量；

利用水的比熱容大的特點(diǎn)，即相同質(zhì)量的水和其他的液體相比較時(shí)，若都是升高相同的溫度時(shí)，水能吸收的熱量最多，故用水冷卻效果最好；

（2）燃料完全燃燒放出的熱量：Q放＝mq＝8kg×4.5×107J/kg＝3.6×108J；

（3）汽車行駛的路程：s＝vt＝50km/h×0.5h＝25km＝2.5×104m，

由圖象可知，汽車速度為50km/h時(shí)，所受阻力f＝4000N，

由于汽車勻速行駛，汽車的牽引力和阻力是平衡力，牽引力F＝f＝4000N，

汽車牽引力做的功：W＝Fs＝4000N×2.5×104m＝1×108J；

由題意可知，增加的電能：W電＝5.12×108J×10%＝5.12×107J，

（4）有用能量：W有用＝W+W電＝1×108J+5.12×107J＝1.512×108J，

熱機(jī)的效率：。