西安市部分公交車用天然液化氣為燃料，其主要成分就是**，熱值為3.6×107J/m3．如果一輛公交車滿載乘客時...

問題詳情：

西安市部分公交車用天然液化氣為燃料，其主要成分就是**，熱值為3.6×107 J/m3．如果一輛公交車滿載乘客時總質量是6×103 kg，那麼10 m3**氣體完全燃燒產生的能量可供公交車滿載時以36 km/h的速度勻速行駛100 min．勻速行駛中公交車受到的平均阻力為車重的0.05倍，（g取10 N/kg）求：

（1）這段時間內公交車牽引力所做功的功率．

（2）若10 m3的**氣體完全燃燒所產生的能量被水完全吸收，則能將多少千克的水從0 ℃加熱到剛沸騰．[c水=4.2×103 J/（kg·℃），結果保留一位小數]

（3）這段時間內公交車發動機的效率是多大?

【回答】

3×104 W1071.450%

【解析】

解答：（1）公交車滿載時的重力：G總＝m總g＝6×103kg×10N/kg＝6×104N，因公交車勻速行駛時處於平衡狀態是，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，所以，公交車受到的牽引力：F＝f＝0.05G總＝0.05×6×104N＝3000N，公交車勻速行駛的速度：v＝36km/h＝10m/s，這段時間內公交車牽引力所做功的功率：P＝＝Fv＝3000N×10m/s＝3×104W；（2）10m3的**氣體完全燃燒所產生的能量：Q放＝Vq＝10m3×3.6×107J/m3＝3.6×108J，由題知，水吸收的熱量Q吸＝Q放＝3.6×108J，標準大氣壓下水的沸點為100℃，由Q吸＝cm可得，加熱水的質量： m＝≈1071.4kg；（3）由P可得，這段時間內公交車牽引力所做的功：W＝Pt′＝3×104W×100×60s＝1.8×108J，這段時間內公交車發動機的效率：×100%＝50%．

點睛：（1）知道公交車滿載乘客時的總質量，利用G＝mg求其總重力，公交車勻速行駛時處於平衡狀態是，受到的牽引力和阻力是一對平衡力，二力大小相等，根據F＝f＝0.05G求出牽引力的大小，又知道公交車行駛的速度，利用P＝＝Fv求這段時間內公交車牽引力所做功的功率；（2）利用Q放＝Vq求10m3的**氣體完全燃燒所產生的能量，而水吸收的熱量Q吸＝Q放，知道水的初温和末温，再利用Q吸＝cm求水的質量；（3）利用W＝Pt求這段時間內公交車牽引力所做功，再利用效率公式求這段時間內公交車發動機的效率．

知識點：熱機單元測試

題型：計算題