Question

天然气汽车能将天然气完全燃烧放出热量的40%转化成机械能．天然气热值为4×107J/m3，密度为0.7kg/m3，一辆质

Answer 1

解题思路：（1）根据ρ=[m/V]求出天然气的体积，利用Q_放=Vq求出天然气完全燃烧放出的热量，再利用效率公式求出转化成的机械能；

（2）知道汽车的质量，根据G=mg求出重力，利用阻力为自身重的10%求出受到的阻力，再利用二力平衡条件求出受到的牵引力，最后根据W=Fs求出汽车匀速行驶的距离．

（1）由ρ=[m/V]可得，天然气的体积：

V=[m/ρ]=[1.4kg

0.7kg/m3=2m²，

完全燃烧放出的热量：

Q_放=Vq=2m²×4×10⁷J/m³=8×10⁷J，

∵天然气汽车能将天然气完全燃烧放出热量的40%转化成机械能，

∴转化成的机械能：

W_有=ηQ_放=40%×8×10⁷J=3.2×10⁷J；

（2）汽车的重力：

G=m′g=4×10³kg×10N/kg=4×10⁴N，

∵汽车匀速行驶受到的阻力和牵引力是一道平衡力，

∴汽车受到的牵引力：

F=f=10%G=0.1×4×10⁴N=4×10³N，

由W=Fs可得，汽车匀速行驶的距离：

s=

W有/F]=

3.2×107J

4×103N=8000m．

答：燃烧1.4kg天然气能让该汽车匀速行驶的距离是8000m．

点评：

本题考点： 热平衡方程的应用；密度公式的应用；功的计算公式的应用；热机的效率．

考点点评： 本题考查了密度公式和燃料完全放热公式、效率公式、做功公式以及二力平衡条件的应用，涉及到的知识点较多，综合性强，分清各能量和力之间的关系是关键．