Question

【題目】氫氣燃料汽車的優點是：氫在發動機內燃燒過程中，只會排出水蒸氣而無其它廢氣，因此不會產生污染，所以它是環保型汽車.

（1）如果每氫氣燃燒后生成水蒸氣，并放出的熱量，寫出氫燃燒的化學方程式.

（2）有一輛氫氣燃料汽車質量為6噸，阻力是車重的0.05倍，最大輸出功率為，如果車以勻加速起動，需要多長時間才能達到最大功率？最大行駛速度為多大？

（3）若汽車以最大速度從上海駛往南京（約），發動機效率為50%，則需要多少氫作燃料？

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

(1)每mol氫氣燃燒后生成水蒸氣并放出241.8kJ的熱量，則熱化學方程式為

(2)設車勻加速起動時間為t，則有：

又，聯立解得

當速度繼續增大時，F減小，a減小．當F=f時，a=0，速度最大，所以有：

(3)當汽車以最大速度行駛時，牽引力等于汽車所受的阻力，所以有：

汽車牽引力所做的功為：

汽車發動機做的總功為：

因為每摩爾氫氣燃燒放出的熱量為241.8kJ，所以發動機做功所需氫氣的質量為：