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可燃冰的主要成份是甲烷,1m3可燃冰可转化生成164m3的甲烷气体和0.8m3的水,已知甲烷气体的热值为3.6×107 J/m3.桂林市新开通的301路公交车,使用LNG天然液化气为燃料,这种燃料的主要成份就是甲烷.如果301路公交车满载乘客时总质量是6000kg,1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧产生的能量,可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶1640min,行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍,则这段时间内发动机的实际功率和效率各为多大?
人气:248 ℃ 时间:2019-10-25 03:57:57
解答
由题知:v=36km/h=10m/s,
公交车行驶路程:
s=vt=10m/s×9.84×104s=9.84×105m,
∵车匀速行驶,
∴汽车的牵引力:
F=f=0.05G=0.05mg=0.05×6000kg×10N/kg=3×103N,
牵引力做的有用功:
W有用=Fs=3×103N×9.84×105m=2.952×109J,
由题知:t=1640min=9.84×104s
发动机的实际功率:
P=
W有用
t
=
2.952×109J
9.84×104S
=3×104W;
1m3可燃冰转化生成的甲烷气体完全燃烧放出热量:
Q=q甲烷V
=3.6×107J/m3×164m3=5.904×109J,
发动机效率:
η=
W有用
Q
=
2.952×109J
5.904×109J
=50%.
答:这段时间内发动机的实际功率为3×104W、效率为50%.
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