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20.一辆小汽车发动机功率为90kW,效率为30%,它以72km/h的速度在平直的公路上匀速前进了144km,需消耗汽油多少kg?(汽油的热值是4.6×107J/kg,结果保留整数)

分析 (1)已知汽车的速度、功率,由P=Fv求出汽车的牵引力,则汽车左右W=Fs计算;
(2)热机的输出功为有效利用部分,燃料燃烧产生的内能为总功,两者的比值即为热机的机械效率,通过列式变形即可求出需要多少汽油.

解答 解:汽车的速度:
v=72km/h=72×$\frac{1}{3.6}$m/s=20m/s,
由P=Fv得,汽车行驶过程中,牵引力:
F=$\frac{P}{v}$=$\frac{90×1{0}^{3}W}{20m/s}$=4500N,
牵引力做功:
W=Fs=4500N×144×103m=6.48×108J,
由η=$\frac{W}{{Q}_{放}}$×100%得,汽油燃烧放出的热量:
Q=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{6.48×1{0}^{8}J}{30%}$=2.16×109J,
由Q=mq得,需要汽油的质量:
m=$\frac{{Q}_{放}}{q}$=$\frac{2.16×1{0}^{9}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$≈47kg.
答:需消耗汽油47kg.

点评 对于这类综合题目,要快速联想选择相对应的公式进行求解,在计算过程中注意单位要统一.

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