一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10min,消耗的汽油为1.2Kg.汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2×10
3N,汽油的热值q=4.6×10
7J/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).
答案:
分析:(1)根据燃料燃烧放出热量公式Q=mq可计算汽油完全燃烧释放的热量,根据功率公式P=可计算汽油消耗的功率.
(2)根据速度公式s=vt计算汽车在10min内通过的路程,根据做功公式W=FS计算汽车牵引力在10min内做的功,根据功率公式计算牵引力做功的功率.
(3)分析计算结果可得正确结论.
解答:解:(1)汽油完全燃烧释放的热量:Q放=m2q=4.6×107J/kg×1.2kg=5.52×107J(3分)
汽油消耗的功率:
答:汽油消耗的功率为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10min内做的功W=Fs=1.2×103N×1.2×104m=1.44×107J
汽车牵引力做功的功率(3分)
答:汽车牵引力做功的功率为2.4×104W
(3)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;废气带走一部分热量;由于热传递损失一部分能量;克服摩擦消耗一部分能量等).(写出其中两条即可)(2分)