Question

【題目】閱讀下面的材料，解答問題

山東菏澤向“大氣污染宣戰”

某環保局研究表明：“PM2.5來源中，機動車的排放占33.1%，排第一位，燃煤污染排放占第二位”．“減少污染排放，還我一片藍天”成為每一個公民的責任．下面是菏澤有關部門針對“節能減排”采取的部分措施第三項措施首批50輛LNG（液化天然氣）新能源公交車已經投入運營，如圖所示．為了方便市民出行，市區公交車全面安裝“北斗導航系統”，市民可以通過手機（導航系統接收器）查詢公交車的動態位置．

據有關資料顯示：尾氣中的有害氣體排放明顯減少：90%CO、24%CO2、90%SO2、39%NO、無粉塵排放，因此天燃氣被稱為綠色能源．其它性能指標的比較：

根據下表提供的信息，通過計算說明：

	熱機效率	熱值	價格
天然氣發動機	η2=45%	q2=2.3×107J/m3	4.5元/m3
汽油發動機	η1=30%	q1=4.6×107J/kg	9.0元/kg

①天然氣車燃燒1m3天然氣所做的有用功是多少？做同樣多的有用功，汽油車需要燃燒多少千克汽油？

②若某公交汽車每天消耗100m3的天然氣，與用汽油相比，它每天節約的運行成本是多少？

Answer 1

【答案】①天然氣車燃燒1m3天然氣所做的有用功是1.035×107J；

做同樣多的有用功，汽油車需要燃燒0.75千克汽油；

②若某公交汽車每天消耗100m3的天然氣，與用汽油相比，它每天節約的運行成本是225元

【解析】

試題分析：①根據η=和W總=Vq天然氣車燃燒1m3天然氣所做的有用功；根據有用功相同以及η=和W總=mq求出需要汽油的質量；

②先求出燃燒1m3天然氣可節約的資金，然后進一步求出天然氣汽車每天節約的運行成本．

解：

①由η=可得，1m3天然氣燃燒，通過發動機能做的有用功：

W有用2=η2Vq2=45%×1m3×2.3×107J/m3=1.035×107J；

根據題意可得，W有用2=W有用1

即1.035×107J=η1mq1=30%×m×4.6×107J/m3

m=0.75kg；

②燃燒1m3天然氣可節約的資金：0.75×9元﹣4.5元=2.25元

天然氣汽車每天節約的運行成本是2.25×100=225元．

答：

①天然氣車燃燒1m3天然氣所做的有用功是1.035×107J；

做同樣多的有用功，汽油車需要燃燒0.75千克汽油；

②若某公交汽車每天消耗100m3的天然氣，與用汽油相比，它每天節約的運行成本是225元．