Question

氫能被視為未來的理想清潔能源．隨著科技的不斷進步，現在從植物中提取氫的效率越來越高，可以從34kg干燥的植物中提取lkg的氫．
（1）目前的節能小轎車每百公里耗油量可以降到5L，則這種節能小轎車每百公里消耗的汽油是多少kg？
（2）如果汽車發動機使用氫能源來工作，效率可以達到60%．若一輛氫能源小轎車在從桂林行駛到百色大約700km的路程上獲得的平均牽引力為8.4×l0²N，則它從桂林行駛到百色需要消耗的氫大約是多少kg？（ρ_汽油=0.71×l0³kg/m³；q_氫=1.4×l0⁸J/kg；lL=ldm³）

Answer 1

分析：（1）根據密度公式的變形式m=ρv即可直接算出質量．
（2）先算出汽車行駛700km時牽引力所做的功（此功即為有用功），然后根據題中已知的效率，算出氫燃燒釋放的熱量，最后根據公式Q=mq就可以算出消耗的氫的質量．

解答：解：（1）5L=5×10^-3m³
         由ρ=

m

v

得：m=ρV
         5L汽油的質量：m_汽油=ρ_汽油V_汽油=0.71×10³kg/m³×5×10^-3m³=3.55kg．
    （2）從桂林到百色汽車牽引力所做的功為：W=Fs=8.4×10²N×700×10³m=5.88×10⁸J，
         汽車需要的總能量：由η=

W

Q

得：Q=

5.88×108J

60%

=9.8×10⁸J，
         汽車消耗的氫的質量：由Q=mq得：m=

Q

q

=

9.8×108J

1.4×108J/kg

=7kg．
答：（1）這種節能小轎車每百公里消耗的汽油是3.55kg．
    （2）它從桂林行駛到百色需要消耗的氫大約是7kg．

點評：本題考查了學生利用密度公式、效率公式、熱量公式進行簡單的計算，難度不是很大．解答本題需要注意的是要先把L換算成m³，把km換算成m，然后才能計算．