已知:行驶的路程s=10.08km=10080m,所用时间是t=8min=480s,汽车发动机的功率为P=63kW=63000W,消耗燃油V=3L=3×10-3m3,燃油的密度是ρ=0.8×103kg/m3,热值为q=3.15×107J/kg.
求:(1)汽车行驶速度v=?;(2)汽车行驶过程的牵引力F=?;(3)汽车发动机的效率η=?
解:(1)汽车行驶的速度:
v=
=s t
=21m/s;10080m 480s
(2)∵P=
=W t
=FvFs t
∴汽车行驶过程的牵引力:
F=
=P v
=3.0×103N;63000W 21m/s
(3)汽车行驶过程所做的功:
W=Pt=63000W×480s=3.024×107J,
∵ρ=
,m V
∴消耗的燃油的质量:
m=ρV=0.8×103kg/m3×3×10-3m3=2.4kg,
燃油完全燃烧放出热量:
Q=qm=3.15×107J/kg×2.4kg=7.56×107J,
汽车发动机的效率是:
η=
×100%=W Q
×100%=40%.3.024×107J 7.56×107J
答:(1)汽车行驶速度是21m/s;
(2)汽车行驶过程的牵引力是3.0×103N;
(3)汽车发动机的效率是40%.