Question

某辆小轿车以一定速度匀速行驶时油耗是10L/100km，若车内汽油完全燃烧时放出的热量有30%用来驱动汽车前行，已知汽油热值为4.6×10⁷J/kg，密度是700kg/m³．求：
（1）车行驶10km汽油完全燃烧放出的热量．
（2）汽车匀速行驶时的阻力．

Answer 1

解：（1）因为小轿车油耗量是10L/100km，所以车行驶10km的量耗是1L，
v=1L=10^-3m³，
∵ρ=，
∴m=ρv
=700kg/m³×10^-3m³
=0.7kg，
汽油完全燃烧放出的热量：
Q_放=mq
=0.7kg×4.6×10⁷J/kg
=3.22×10⁷J；
（2）由题知，用来驱动汽车做的有用功：
W_有=Q_放×30%
=3.22×10⁷J×30%
=9.66×10⁶J
∵W_有=Fs，
轿车牵引力：
F===966N，
又∵轿车匀速行驶，
∴轿车受到的阻力：
f=F=966N．
答：（1）这些汽油完全燃烧放出的热量为3.22×10⁷J；
（2）这辆轿车以该速度匀速行驶时受到的阻力为966N．
分析：（1）知道小轿车油耗量是10L/100km，可求出车行驶10km的量耗，知道汽油的体积和密度，利用密度公式求汽油的质量；又知道汽油的热值，利用Q_放=mq求汽油完全燃烧放出的热量；
（2）求出了汽油完全燃烧放出的热量，又知道汽油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动汽车做有用功，据此求出用来驱动汽车做的有用功W；知道轿车行驶的距离，根据W=Fs求轿车牵引力；又知道轿车匀速行驶，根据F=f求匀速行驶时轿车受到的阻力．
点评：本题考查了密度的计算、功的计算、效率的计算、燃料燃烧放热的计算，公式多，环环相扣，注意灵活运用，属于难题．