Question

一辆汽车以72 km/h的速度匀速行驶10 min，消耗的汽油为1.2 kg．汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2× 10³ N，汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg。问：
（1）汽车在这段时间内消耗的功率（即1秒时间内汽油完全燃烧放出的热量是多少？
（2）这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少？
（3）比较（1）和（2）的结果，你有什么发现？简要分析原因（写出两条即可）．

Answer 1

解：
（1）汽油完全燃烧释放的热量Q=qm=4.6×10⁷ J/kg ×1.2 kg =5.52×10⁷J   汽车消耗的功率：P₁===9.2×10⁴W；
（2）汽车在10min内通过的路程s=vt=20m/s×600s=1.2×10⁴m
汽车牵引力在10 min内做的功W=Fs=l.2×10³N×l.2× 10⁴m =1.44×10⁷J
牵引力做功的功率P₂=W/t=1.44×10⁷J/600s=2.4×10⁴W 
（3）比较可以发现：汽车牵引力做功的功率小于消耗的功率。原因包括：汽油没有完全燃烧；废气带走一部分能量；由于热传递损失一部分能量；克服摩擦消耗一部分能量等。