Question

一輛汽車以72 km/h的速度勻速行駛10 min，消耗的汽油為1.2 kg．汽車勻速行駛時受到的牽引力F=1.2× 10³ N，汽油的熱值q=4.6×10⁷J/kg。問：
（1）汽車在這段時間內(nèi)消耗的功率（即1秒時間內(nèi)汽油完全燃燒放出的熱量是多少？
（2）這段時間內(nèi)汽車牽引力做功的功率是多少？
（3）比較（1）和（2）的結(jié)果，你有什么發(fā)現(xiàn)？簡要分析原因（寫出兩條即可）．

Answer 1

解：
（1）汽油完全燃燒釋放的熱量Q=qm=4.6×10⁷ J/kg ×1.2 kg =5.52×10⁷J   汽車消耗的功率：P₁===9.2×10⁴W；
（2）汽車在10min內(nèi)通過的路程s=vt=20m/s×600s=1.2×10⁴m
汽車牽引力在10 min內(nèi)做的功W=Fs=l.2×10³N×l.2× 10⁴m =1.44×10⁷J
牽引力做功的功率P₂=W/t=1.44×10⁷J/600s=2.4×10⁴W 
（3）比較可以發(fā)現(xiàn)：汽車牽引力做功的功率小于消耗的功率。原因包括：汽油沒有完全燃燒；廢氣帶走一部分能量；由于熱傳遞損失一部分能量；克服摩擦消耗一部分能量等。