Question

已知某国产轿车每行驶100km消耗汽油8L，汽油的密度为0.71×10³kg/m³、热值为4.6×10⁷J/kg．求：
（1）10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是多少；
（2）该汽车行驶100km消耗汽油的质量是多少．
（3）若汽车匀速行驶时受到的阻力为653.2N，则该轿车的效率多大？

Answer 1

分析：（1）知道汽油的质量和热值，根据Q=mq求出完全燃烧时所产生的热量；
（2）知道每行驶100km消耗汽油的体积，根据密度公式求出该汽车行驶100km消耗汽油的质量；
（3）根据Q=mq求出行驶100km消耗汽油放出的热量，根据W=Fs求出行驶100km克服摩擦阻力做的功即为有用功，然后利用效率公式求出该轿车的效率．

解答：解：（1）10kg汽油完全燃烧时所产生的热量：
Q₁=mq=10kg×4.6×10⁷J/kg=4.6×10⁸J；
（2）根据ρ=

m

V

可得，汽车行驶100km消耗汽油的质量：
m′=ρV=0.71×10³kg/m³×8×10^-3m³=5.68kg；
（3）行驶100km消耗汽油放出的热量：
Q₂=m′q=5.68kg×4.6×10⁷J/kg=2.168×10⁸J，
行驶100km克服摩擦阻力做的功：
W=Fs=fs=653.2N×1.0×10⁵m=6.532×10⁷J，
该轿车的效率：
η=

W

Q2

×100%=

6.532×107J

2.168×108J

×100%≈30.1%．
答：（1）10kg汽油完全燃烧时所产生的热量是4.6×10⁸J；
（2）该汽车行驶100km消耗汽油的质量是5.68kg；
（3）该轿车的效率约为30.1%．

点评：本题考查了热量、质量、做功、效率公式的灵活应用，分清有用功和总功是关键，计算过程要注意单位的换算．