Question

17．阅读下面的材料，解答问题
山东菏泽向“大气污染宣战”
某环保局研究表明：“PM2.5来源中，机动车的排放占33.1%，排第一位，燃煤污染排放占第二位”．“减少污染排放，还我一片蓝天”成为每一个公民的责任．下面是菏泽有关部门针对“节能减排”采取的部分措施第三项措施首批50辆LNG（液化天然气）新能源公交车已经投入运营，如图所示．为了方便市民出行，市区公交车全面安装“北斗导航系统”，市民可以通过手机（导航系统接收器）查询公交车的动态位置．
据有关资料显示：尾气中的有害气体排放明显减少：90%CO、24%CO₂、90%SO₂、39%NO、无粉尘排放，因此天燃气被称为绿色能源．其它性能指标的比较：
根据下表提供的信息，通过计算说明：

	热机效率	热值	价格
天然气发动机	η2=45%	q2=2.3×107J/m3	4.5元/m3
汽油发动机	η1=30%	q1=4.6×107J/kg	9.0元/kg

①天然气车燃烧1m³天然气所做的有用功是多少？做同样多的有用功，汽油车需要燃烧多少千克汽油？
②若某公交汽车每天消耗100m³的天然气，与用汽油相比，它每天节约的运行成本是多少？

Answer 1

分析 ①根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$和W_总=Vq天然气车燃烧1m³天然气所做的有用功；根据有用功相同以及η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$和W_总=mq求出需要汽油的质量；
②先求出燃烧1m³天然气可节约的资金，然后进一步求出天然气汽车每天节约的运行成本．

解答 解：
①由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$可得，1m³天然气燃烧，通过发动机能做的有用功：
W_有用2=η₂Vq₂=45%×1m³×2.3×10⁷J/m³=1.035×10⁷J；
根据题意可得，W_有用2=W_有用1
即1.035×10⁷J=η₁mq₁=30%×m×4.6×10⁷J/m³
m=0.75kg；
②燃烧1m³天然气可节约的资金：0.75×9元-4.5元=2.25元
天然气汽车每天节约的运行成本是2.25×100=225元．
答：
①天然气车燃烧1m³天然气所做的有用功是1.035×10⁷J；
做同样多的有用功，汽油车需要燃烧0.75千克汽油；
②若某公交汽车每天消耗100m³的天然气，与用汽油相比，它每天节约的运行成本是225元．

点评 本题考查了热值、机械效率公式的应用，涉及的物理知识较多，是中考的一个热点，需要引起我们的注意．