西安市部分公交车用天然液化气为燃料，其主要成分就是**，热值为3.6×107J/m3．如果一辆公交车满载乘客时...

国语站题库 2.43W

问题详情：

西安市部分公交车用天然液化气为燃料，其主要成分就是**，热值为3.6×107 J/m3．如果一辆公交车满载乘客时总质量是6×103 kg，那么10 m3**气体完全燃烧产生的能量可供公交车满载时以36 km/h的速度匀速行驶100 min．匀速行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，（g取10 N/kg）求：

（1）这段时间内公交车牵引力所做功的功率．

（2）若10 m3的**气体完全燃烧所产生的能量被水完全吸收，则能将多少千克的水从0 ℃加热到刚沸腾．[c水=4.2×103 J/（kg·℃），结果保留一位小数]

（3）这段时间内公交车发动机的效率是多大?

【回答】

3×104 W1071.450%

【解析】

解答：（1）公交车满载时的重力：G总＝m总g＝6×103kg×10N/kg＝6×104N，因公交车匀速行驶时处于平衡状态是，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，公交车受到的牵引力：F＝f＝0.05G总＝0.05×6×104N＝3000N，公交车匀速行驶的速度：v＝36km/h＝10m/s，这段时间内公交车牵引力所做功的功率：P＝＝Fv＝3000N×10m/s＝3×104W；（2）10m3的**气体完全燃烧所产生的能量：Q放＝Vq＝10m3×3.6×107J/m3＝3.6×108J，由题知，水吸收的热量Q吸＝Q放＝3.6×108J，标准大气压下水的沸点为100℃，由Q吸＝cm可得，加热水的质量： m＝≈1071.4kg；（3）由P可得，这段时间内公交车牵引力所做的功：W＝Pt′＝3×104W×100×60s＝1.8×108J，这段时间内公交车发动机的效率：×100%＝50%．

点睛：（1）知道公交车满载乘客时的总质量，利用G＝mg求其总重力，公交车匀速行驶时处于平衡状态是，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，二力大小相等，根据F＝f＝0.05G求出牵引力的大小，又知道公交车行驶的速度，利用P＝＝Fv求这段时间内公交车牵引力所做功的功率；（2）利用Q放＝Vq求10m3的**气体完全燃烧所产生的能量，而水吸收的热量Q吸＝Q放，知道水的初温和末温，再利用Q吸＝cm求水的质量；（3）利用W＝Pt求这段时间内公交车牵引力所做功，再利用效率公式求这段时间内公交车发动机的效率．