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某小汽车在一段平直的公路上匀速行驶11.2km,受到的阻力是3.0×103N,消耗燃油3.0L(假设燃油完全燃烧)若燃油的密度是0.8×103kg/m3,热值为4×107J/kg.求:(1)该汽车在这段路程中牵引力所做
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某小汽车在一段平直的公路上匀速行驶11.2km,受到的阻力是3.0×103N,消耗燃油3.0L(假设燃油完全燃烧)若燃油的密度是0.8×103kg/m3,热值为4×107J/kg.求:
(1)该汽车在这段路程中牵引力所做的功.
(2)热机的效率.
(3)并分析热机效率较低的原因.
(1)该汽车在这段路程中牵引力所做的功.
(2)热机的效率.
(3)并分析热机效率较低的原因.
▼优质解答
答案和解析
(1)汽车在平直公路上匀速行驶,汽车所受牵引力与阻力是一对平衡力
F牵=F阻=3.0×103N
W=FS=3.0×103N×11.2×103m=3.36×107J;
(2)由 ρ=
可得,
m油=ρ油V油=0.8×103kg/m3×3×10-3m3=2.4kg
Q=qm油=4×107J/kg×2.4kg=9.6×107J,
则η=
×100%=
×100%=35%.
(3)燃料在气缸内燃烧时,有一部分燃料没有完全燃烧,就随着废气被排到空气中,带走一部分能量;
排气冲程中排出的废气温度很高,带去一部分热能;
热机工作时,气缸机件散热,消耗一部分内能;
热机内相对运动的机件间摩擦做功消耗能量.由于以上能量的损失,导致了热机的效率非常低.
答:(1)汽车在这段路程中牵引力所做的功为3.36×107J;
(2)热机的效率为35%;
(3)①燃料不能完全燃烧;②因克服摩擦消耗能量;③废气带走一部分能量;④因散热的热损失.
F牵=F阻=3.0×103N
W=FS=3.0×103N×11.2×103m=3.36×107J;
(2)由 ρ=
m |
V |
m油=ρ油V油=0.8×103kg/m3×3×10-3m3=2.4kg
Q=qm油=4×107J/kg×2.4kg=9.6×107J,
则η=
Q有 |
Q总 |
3.36×107J |
9.6×107J |
(3)燃料在气缸内燃烧时,有一部分燃料没有完全燃烧,就随着废气被排到空气中,带走一部分能量;
排气冲程中排出的废气温度很高,带去一部分热能;
热机工作时,气缸机件散热,消耗一部分内能;
热机内相对运动的机件间摩擦做功消耗能量.由于以上能量的损失,导致了热机的效率非常低.
答:(1)汽车在这段路程中牵引力所做的功为3.36×107J;
(2)热机的效率为35%;
(3)①燃料不能完全燃烧;②因克服摩擦消耗能量;③废气带走一部分能量;④因散热的热损失.
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