题文

氢能被视为未来的理想清洁能源．如果汽车发动机使用氢能源来工作，效率可以达到60%．若一辆氢能源小轿车在从泰州行驶到上海大约260km的路程上获得的平均牵引力为840N，则它从泰州行驶到上海：（q氢=1.4×l08J/kg；） （1）牵引力做的功是多少？ （2）汽车需要的总能量是多少？ （3）需要消耗的氢的质量是多少？

题型：问答题  难度：中档

答案

由题知：s=260km=2.6×105m；F=840N；q氢=1.4×l08J/kg；η=60%； （1）W=Fs=840N×2.6×105m=2.184×108J； （2）根据η= W Q 得：Q= W η = 2.184×108J 0.6 =3.64×108J； （3）由Q=mq得：m= Q q = 3.64×108J 1.4×108J/kg =2.6kg． 答： （1）牵引力做的功是2.184×108J； （2）汽车需要的总能量是3.64×108J； （3）需要消耗的氢的质量是2.6㎏．

据专家权威分析，试题“氢能被视为未来的理想清洁能源．如果汽车发动机使用氢能源来工作，..”主要考查你对  功的计算，热值，热量的计算，热机的效率  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算热值热量的计算热机的效率

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

• 在利用该公式进行计算时的注意点：
  (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；
  
  (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；
  
  (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
  

考点名称：热值

• 燃料的热值：
  

  定义	1kg某种燃料完全燃烧放出的热量
  物理意义	反映燃料燃烧放热本领的物理量
  单位	J／kg或J／m3(气体)
  单位意义	例：干木柴热值1．2×107J／kg表示1kg干木柴完全燃烧放出的热量是1．2×107J
  性质	热值是燃料的一种特性
  燃料燃烧放热公式	Q放=mq 或Q放=v·q m代表质量，单位kg q代表热值，单位J／kg V代表体积，单位m3 Q放代表放出的热量，单位J

• 热值概念的理解：
  (1)燃料的热值与燃料的种类有关，热值反映的是所有能燃烧的物质的一种性质，也就是说它是燃料的一种特性，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领的大小。燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积以及是否完全燃烧无关。
  
  (2)“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽，1kg的某种燃料，只有在完全燃烧的情况下，放出的热量才等于这种燃料的热值，若该燃料在燃烧时没有完全燃烧，放出的热量就比对应的热值小。

• 燃料及其燃烧
   能够燃烧并且在燃料时放出光和热的物质，叫做燃料。
   燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧的过程中，燃料的化学能转化为内能，这就是我们常说的释放能量，然后，转移到其他物体上或转化为其他形式的能量供人们使用．
   说明：按照状态，燃料可分为固体燃料(如煤、炭、木材等)、液体燃料(如汽油、煤油、石油等)和气体燃料(如天然气、煤气、沼气等)。
  

考点名称：热量的计算

• 计算公式：
  ①经某一过程温度变化为△t，它吸收(或放出)的热量．Q表示热量(J)，
  Q=c×m×△t．
  Q吸=c×m×（t－t0）
  Q放=c×m×（t0－t）
  （t0是初温；t是末温）
  其中c是与这个过程相关的比热容
  
  ②固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q_放=mq　
  气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式：Q=Vq　
  Q表示热量(J)，q表示热值(J/kg)，m表示固体燃料的质量(kg)，V表示气体燃料的体积(m³）。
  q=Q_放/m(固体）；q=Q_放/v(气体） 
  Q———某种燃料完全燃烧后放出的热量———焦耳J
  m———表示某种燃料的质量———千克kg
  q———表示某种燃料的热值———焦耳每千克J/kg

  单位：
  热量的单位与功、能量的单位相同．在国际单位制中热量的单位为焦耳(简称焦，缩写为J)．历史上曾定义热量单位为卡路里(简称卡，缩写为cal)，只作为能量的辅助单位，1卡=4.184焦．
  注意：1千卡=1000卡=1000卡路里=4184焦耳=4.184千焦

• 例题详解：
  例1 将100g水从20℃加热至90℃，要供给多少热量?一根铁钉的质量约10g，从1000℃的红热状态冷却至25℃，会放出多少热量?[c_水=4．2× 10³J／(kg·℃)；c_铁=0．46×10₃J／(kg·℃)]

  解析：水吸收的热量Q_吸=c_水m₁(t₁-t₀₁)=4．2 ×10