2012年12月17日,由河南宇通自主研发的18米混合动力公交车正式投入郑州BRT快速公交线路运营,这是国内也是世界首次“巨无霸”混合动力公交车批量运行.在车辆运行中,当遇红灯时发动机停止工作,起步时纯电直驱,当车速达到20km/h以上时发动机迅速启动,并维持工作在最佳高效区,制动、滑行时将机械能回收转化成电能储存到能量储存器中,汽车外形如图所示.
(1)已知B11线路从起点花园路刘庄到终点黄岗寺的总距离约21km,若“巨无霸”的平均速度为30km/h,求从起点到终点的运行时间为多少分钟?
(2)已知每辆“巨无霸”一次往返平均耗油20L,而一辆轿车一次往返平均耗油4L.按每辆汽车载客量相当于80辆轿车载客量计算,若80辆轿车上的乘客全部改乘一辆“巨无霸”,一次往返可节约燃油多少升?若这些燃油完全燃烧释放的能量用来烧水且50%被水吸收,可以使多少千克的水从20℃升高到70℃?
【每升燃油完全燃烧放出的热量为3.5×l07J,水的比热容c=4.2×103J/(kg?℃)】
(3)从以上计算以及你对“BRT”的了解,你认为该系统的主要优点有哪些?(只需写出一条) 物理
网友回答
【答案】
(1)由v=st得公交车行驶的时间:
t=sv=21km30km/h=0.7h=42min;
(2)80辆轿车消耗的汽油为V总=80×4L=320L,
公交车节省的汽油为△V=V总-V0=320L-20L=300L,
这些汽油产生的热量为Q放=qV=300L×3.5×107J=1.05×1010J,
Q吸=Q放×50%=1.05×1010J×50%=2.1×1010J,
由Q吸=cm△t得,烧开水的质量为
m=Q吸c△t=2.1×1010J4.2×103J/(kg?℃)×(70℃?20℃)=1×105kg;
(3)快速公交系统最大的优点:减轻城市交通压力;节约能源,减轻大气污染.
答:
(1)公交车行驶的时间为42min;
(2)可以将1×105kg水烧开;
(3)减轻交通压力,减轻大气污染.
【问题解析】
(1)已知公交车行驶的速度和距离,利用t=sv计算行驶的时间;(2)已知每辆轿车的耗油量,可以得到40辆轿车的耗油量,此耗油量与公交车耗油量之差就是节约的汽油;已知汽油的热值和体积,可以得到放出的热量,也就是水吸收的热量;已知吸收的热量、水的比热和初温度、末温度,利用m=Qc△t得到水的质量.(3)从节能、减轻污染、减轻交通压力的方面考虑. 名师点评 本题考点 速度公式及其应用;热平衡方程的应用. 考点点评 此题是关于力学、热学知识应用的综合题,特别是第二小题,有一定的难度,解决时需要熟练的基础知识和迅速的对适用公式作出选择.
【本题考点】
速度公式及其应用;热平衡方程的应用. 考点点评 此题是关于力学、热学知识应用的综合题,特别是第二小题,有一定的难度,解决时需要熟练的基础知识和迅速的对适用公式作出选择.