Question

某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km，受到的阻力是3.0×10³N，消耗燃油1.5×10^-3m³（假设燃油完全燃烧）．若燃油的密度ρ=0.8×10³kg/m³，热值q=4×10⁷J/kg，求：
（1）专用车牵引力所做的功．
（2）已知热机效率η=（式中W为热机在某段时间内对外所做的功，Q为它在这段时间内所消耗的燃油完全燃烧所产生的热量），则该专用车的热机效率是多少？

Answer

（1）车匀速运动，牵引力等于阻力，牵引力做的功就是克服阻力做的功；
（2）已知消耗燃油体积，利用密度公式求燃油的质量，再利用燃料完全燃烧放热公式求燃油完全燃烧放出的热量，再利用效率公式求专用车的热机效率．
【解析】
（1）∵车匀速行驶，
∴F=f=3.0×103N
牵引力做的功：
W=Fs=3.0×103N×5.6×103m=1.68×107J；
（2）消耗燃油的质量：
m=ρV=0.8×103kg/m3×1.5×10-3m3=1.2kg，
燃油完全燃烧所产生的热量：
Q=mq=1.2kg×4×107J/kg=4.8×107J，
热机效率：
η=×100%=×100%=35%．
答：（1）专用车牵引力所做的功为1.68×107J．
（2）该专用车的热机效率是35%．