“可燃冰”被视为21世纪的新型绿色能源．可燃冰的主要成份是甲烷，1m3可燃冰可转化生成160m3的甲烷气体和0.8m3的水（甲烷的热值为3.6×107J/m3）．如果公交车满载乘客时总质量是6000kg，1m3可

Question

“可燃冰”被视为21世纪的新型绿色能源．可燃冰的主要成份是甲烷，1m³可燃冰可转化生成160m³的甲烷气体和0.8m³的水（甲烷的热值为3.6×10⁷J/m³）．如果公交车满载乘客时总质量是6000kg，1m³可燃冰产生的能量，可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶2h，则这段时间内发动机的实际输出功率为______W．如果在行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，则发动机工作时的效率为______．

Answer 1

（1）由热值的计算公式，可得：
Q_放=q_甲烷V=3.6×10⁷J/m³×160m³=5.76×10⁹J；
∵W=Q_放；
∴功率P=(W)/(t)=(5.76×109J)/(20×3600s)=8×10⁵W，
（2）公交车行驶路程：
s=vt=36km/s×2h=72km=7.2×10⁴m，
∵车匀速行驶，
∴汽车的牵引力：
F=f=0.05G_车=0.05mg=0.05×6000kg×10N/kg=3×10³N，
牵引力做的有用功：
W_有用=Fs=3×10³N×7.2×10⁴m=2.16×10⁸J，
发动机效率：
η=(W有用)/(Q放)×100%=(2.16×108J)/(5.76×109J)×100%=3.75%．
故答案为：8×10⁵；3.75%．