跟踪训练3（2024·山西中考）山西拥有丰富的历史文化遗产。暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行。平遥古城到五台山全程约360 km，驾车前往大约需要4 h。汽油的热值$q$取$4.6×10^7$ J/kg，汽油的密度$\rho$取$0.8×10^3$ kg/m³。
（1）求汽车的平均速度。
（2）汽车全程消耗汽油25 L，求汽油完全燃烧放出的热量$Q$。
（3）若汽车发动机全程的平均功率为25 kW，求汽车发动机的效率。

跟踪训练3 (1) 90 km/h (2) $9×10^8$ J (3) 39.1%
解析 (1)汽车平均速度$v=\frac{s}{t}=\frac{360\ \mathrm{km}}{4\ \mathrm{h}}=90\ \mathrm{km/h}$。
(2)消耗汽油的质量$m=\rho V=25×10^{-3}\ \mathrm{m}^3×0.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3=20\ \mathrm{kg}$
汽油完全燃烧放出的热量$Q=qm=4.6×10^7\ \mathrm{J/kg}×20\ \mathrm{kg}=9.2×10^8\ \mathrm{J}$。
(3)汽车发动机做的机械功$W=Pt=25×10^3\ \mathrm{W}×4×3600\ \mathrm{s}=3.6×10^8\ \mathrm{J}$
发动机的效率$\eta=\frac{W}{Q}=\frac{3.6×10^8\ \mathrm{J}}{9.2×10^8\ \mathrm{J}}=39.1\%$。