专训2：化石能源利用的计算-(2).doc

专训2：化石能源利用的计算
名师点金：
利用化石能源加热物体时，燃料完全燃烧放出的热量Q总＝qm，水吸收的热量Q吸＝cmΔt，能量转化效率η＝Q吸/Q总。
利用化石能源做功时，燃料完全燃烧放出的热量Q总＝qm，机械所做的功W＝Pt、W＝Fs，能量转化效率η＝W/Q总。
力热综合
1．【中考·潍坊】某型号四轮汽车质量为1.6×103 kg，每个轮子与地面的接触面积为0.02 m2，当它以60 km/h的速度在平直路面上匀速行驶时，受到的阻力为600 N，每行驶100 km消耗汽油量为8 L。完全燃烧1 L汽油释放的能量为3.7×107 J(g取10 N/kg)。求：
(1)汽车静止时对路面的压强。
(2)汽车以60 km/h的速度匀速行驶时，牵引力的功率。
(3)汽车以60 km/h的速度匀速行驶时，汽车的效率。
(4)汽车有很多用途，但也带来很多不利影响，请列举一例，并就如何减小该不利影响提出一条合理化建议。

热电综合
2．【中考·湖州】我国有丰富的风能及太阳能资源，路灯作为户外装置，两者结合做成风光互补路灯，无疑给国家的节能减排提供了一个很好的解决方案。如图为某公司生产的风光互补LED路灯外形图和电路原理图，每套路灯的部分部件及参数如下表。
(第2题图)

部件名称
单位
数量
型号
太阳能电板
套
1
24 V　280 W
风力发电机
台
1
24 V　300 W
蓄电池
只
2
12 V　120 Ah
LED灯
只
2
24 V　60 W
(1)该路灯电路中，两只LED灯的连接方式是________(填“串联”或“并联”)。
(2)两只LED灯正常发光时，通过光控开关S的电流为多大？
(3)国家发改委提供的数据显示，每燃烧1 t标准煤可以发电3 000 kW·h，排放二氧化碳2.61 t，假如传统路灯消耗的电能来自燃烧标准煤发电，用此套路灯替换400 W，每天工作10 h的传统路灯，则每套路灯1年(365天)可减少多少吨二氧化碳的排放？

力热电综合
3．【中考·龙岩】2015年龙岩市将在中心城区新增100辆纯电动新能源公交车，以促进公共交通实现“低碳”化。下表是某燃油汽车与纯电动汽车进行测试时的部分数据：

燃油汽车
纯电动汽车
能源种类
汽油(q汽油＝4.5×107 J/kg
ρ汽油＝0.7×103 kg/m3)
电能
牵引力
600 N
600 N
行驶100 km消粍
8×10－3 m3
20 kW·h
二氧化碳排放量
每消耗1 kg汽油
排放2 kg二氧化碳
0
若燃油汽车与纯电动汽车正常行驶100 km，则：
(1)燃油汽车消耗多少千克汽油？
(2)燃油汽车与纯电动汽车的能量转化效率分别是多少？(提示：燃油汽车能量转化效率η汽油：汽车牵引力做的功与汽油完全燃烧放出的热量之比；纯电动汽车能量转化效率η电：汽车牵引力做的功与汽车消耗电能之比)

答案
专训2
1．解：(1)汽车对路面的压强p＝＝＝＝2×105 Pa；
(2)速度v＝60 km/h＝ m/s，
牵引力功率P＝＝Fv＝fv＝600 N× m/s＝1.0×104 W；
(3)若汽车行驶100 km，汽油完全燃烧放出的热量Q放＝3.7×107 J/L×8 L＝2.96×108 J，
汽车牵引力做的功W＝Fs＝fs＝600 N×105 m＝6×107 J，
汽车的效率η＝＝×100%≈20.3%；
(4)例：噪声污染，建议：城区内禁止汽车鸣笛等；交通事故，建议：驾驶员和行人遵守交通规则等；大气污染，建议：提高汽车的制造工艺，减少有害气体的排放或者使用电动汽车等新型环保汽车等。
2．解：(1)并联
(2)电流：I＝P/U＝2×60 W/24 V＝5 A。
(3)传统路灯1年(365天)消耗的电能是W＝Pt＝0.4 kW×10×365 h＝1 460 kW·h，可减少排放二氧化碳的质量为(1 460 kW·h/3 000 kW·h)×2.61 t≈1.27 t。
3．解：(1)m汽油＝ρ汽油V＝0.7×103 kg/m3×8×10－3 m3＝5.6 kg；
(2)牵引力做功W牵＝Fs＝600 N×105 m＝6×107 J，
燃油汽车消耗的汽油完全燃烧放出的热量
Q汽油＝q汽油m汽油＝4.5×107 J/kg×5.6 kg＝2.52×108 J，
η汽油＝×100%＝×100%≈23.8%，
纯电动汽车消耗的电能W电＝20 kW·h＝7.2×107 J，
η电＝×100%＝×100%≈83.3%。

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