《2025年同步练习河南大学出版社九年级物理全一册沪科版》

10. (2024·山西)山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山,进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约 $360km$,驾车前往大约需要 $4h$。(汽油的热值 $q$ 取 $4.5× 10^{7}J/kg$,汽油的密度 $\rho$ 取 $0.8× 10^{3}kg/m^{3}$)
(1)求汽车的平均速度。
(2)汽车全程消耗汽油 $25L$,求汽油完全燃烧放出的热量 $Q$。
(3)若汽车发动机全程的平均功率为 $25kW$,求汽车发动机的效率。

答案：
(1)汽车的平均速度:$v=\frac {s}{t}=\frac {360km}{4h}=90km/h$
(2)消耗汽油的体积:$V=25L=25dm^{3}=2.5×10^{-2}m^{3}$消耗汽油的质量:$m=ρV=0.8×10^{3}kg/m^{3}×2.5×10^{-2}m^{3}=20kg$汽油完全燃烧放出的热量:$Q=qm=4.5×10^{7}J/kg×20kg=9×10^{8}J$
(3)汽车发动机做的机械功:$W=Pt=2.5×10^{4}W×4×3600s=3.6×10^{8}J$发动机的机械效率:$η=\frac {W}{Q}×100\% =\frac {3.6×10^{8}J}{9×10^{8}J}×100\% =40\% $