一辆汽车沿一段平直公路匀速行驶了8km，汽车发动机的牵引力为3000N，共消耗汽油2L，汽油的密度ρ=0.7×103kg/m3；汽油的热值q=4.6×107J/kg．（1）发动机做的有用功是多少？（2）汽车发动机的效

Question

一辆汽车沿一段平直公路匀速行驶了8km，汽车发动机的牵引力为3000N，共消耗汽油2L，汽油的密度ρ=0.7×10³kg/m³；汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg．
（1）发动机做的有用功是多少？
（2）汽车发动机的效率是多大？

Answer 1

（1）汽车发动机牵引力为3000N，其运动的距离是8km，
汽车在这段时间内所做的有用功：
W=Fs=3000N×8000m=2.4×10⁷J；
（2）汽油的体积V=2L=2dm³=0.002m³，
由ρ=(m)/(V)可得汽油的质量：
m=ρV=0.7×10³ kg/m³×0.002m³=1.4kg；
汽油完全燃烧释放的热量：
Q_放=mq=1.4kg×4.6×10⁷J/kg=6.44×10⁷J；
汽车发动机的效率：
η=(W)/(Q放)=(2.4×107J)/(6.44×107J)×100%≈37.3%．
答：（1）发动机做的有用功是2.4×10⁷J；
（2）汽车发动机的效率是37.3%．