Question

为应对日益短缺的石油危机，世界各国正加紧新能源汽车的研制和生产．我国自主研发的“东光牌”油电混合动力汽车（具备内燃机、电动机两种动力装置），每种动力装置的额定功率都是50kW，充电一次可贮存电能100kW•h．
（1）若该车只由电动机提供动力，每次充电后，可正常工作多少h？
（2）目前车用乙醇汽油的热值约为4.0×10⁷J/kg，汽车行驶消耗一次充电的电能，相当于节约多少kg汽油？
（3）如果该车动力装置的机械效率为75%，它正常工作1min所做的有用功是多少J？

Answer

（1）已知电动机的功率和储存的电能，根据公式W=Pt可求正常工作时间．
（2）已知燃料的热值和消耗的电能，根据公式W=Q=qm可求节约的汽油质量．
（3）已知电动机的额定功率和工作时间，根据公式W=Pt可求电动机做的功，还知该车动力装置的机械效率，根据公式η=可求有用功．
【解析】
（1）每次充电后，可正常工作时间t===2h．
答：每次充电后，可正常工作2h．
（2）充电一次可贮存电能W=100kW•h=3.6×108J，
消耗一次充电的电能节约汽油的质量m===9kg．
答：消耗一次充电的电能节约汽油的质量为9kg．
（3）该车所做的总功W总=Pt1=50000W×60s=3000000J，
正常工作1min所做的有用功是W有用=ηW总=3000000J×75%=2.25×106J．
答：正常工作1min所做的有用功是2.25×106J．