题目

“可燃冰”被视为21世纪的新型绿色能源．可燃冰的主要成份是甲烷，1m³可燃冰可转化生成  160m³的甲烷气体和0.8m³的水，则1m³可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧放出热量为______J（甲烷的热值为3.6×10⁷J/m³）．如果往返佛山和南海的公交车满载乘客时总质量是6000kg，1m³可燃冰产生的能量，可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶2h，则这段时间内发动机的实际输出功率为______W．如果在行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍，则发动机工作时的热机效率为______．

提问时间：2020-10-18

答案

（1）由热值的计算公式，可得：Q_放=q_甲烷V=3.6×10⁷J/m³×160m³=5.76×10⁹J；
（2）∵W=Q_放；
∴由P=

W

t

可得：P=

W

t

=

Q放

t

=

5.76×109J

2×3600s

=8×10⁵W；
（3）公交车行驶路程：s=vt=36km/s×2h=72km=72000m，
∵车匀速行驶，
∴汽车的牵引力：F=f=0.05G_车=0.05mg=0.05×6000kg×10N/kg=3×10³N，
牵引力做的有用功：W_有用=Fs=3×10³N×72000m=2.16×10⁹J，
发动机效率：
η=

W有用

Q放

=

2.16×109J

5.76×109J

≈37.5%．
故答案为：5.76×10⁹；8×10⁵；3.67%．