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8. 飞机的发动机是一种热机,通过航空煤油在气室中燃烧,从喷口向后高速喷出气体,使发动机获得向前的推力。高空中某飞机获得$ 1.6 × 10^{5} N $的水平推力,以$ 600 km/h 的速度沿水平方向匀速航行 1 h $,需要完全燃烧热值为$ 4 × 10^{7} J/kg 的航空煤油 4000 kg $。求$ 1 h $内：
(1)发动机所做的功。
(2)航空煤油完全燃烧放出的热量。
(3)发动机的热机效率。
(1)发动机所做的功。
(2)航空煤油完全燃烧放出的热量。
(3)发动机的热机效率。
答案
（1）9.6×10¹⁰J （2）1.6×10¹¹J （3）60%
解析
（1）飞机航行的速度$v = 600\ km/h$，时间$t = 1\ h$，根据$s=vt$，可得航行路程：$s=600\ km/h×1\ h=600\ km=6×10^{5}\ m$。
发动机的推力$F = 1.6×10^{5}\ N$，所做的功$W=Fs=1.6×10^{5}\ N×6×10^{5}\ m=9.6×10^{10}\ J$。
（2）航空煤油的质量$m = 4000\ kg$，热值$q = 4×10^{7}\ J/kg$，完全燃烧放出的热量：$Q=mq=4000\ kg×4×10^{7}\ J/kg=1.6×10^{11}\ J$。
（3）发动机的热机效率$\eta=\frac{W}{Q}×100\%=\frac{9.6×10^{10}\ J}{1.6×10^{11}\ J}×100\% = 60\%$。
（1）$9.6×10^{10}\ J$
（2）$1.6×10^{11}\ J$
（3）$60\%$
发动机的推力$F = 1.6×10^{5}\ N$，所做的功$W=Fs=1.6×10^{5}\ N×6×10^{5}\ m=9.6×10^{10}\ J$。
（2）航空煤油的质量$m = 4000\ kg$，热值$q = 4×10^{7}\ J/kg$，完全燃烧放出的热量：$Q=mq=4000\ kg×4×10^{7}\ J/kg=1.6×10^{11}\ J$。
（3）发动机的热机效率$\eta=\frac{W}{Q}×100\%=\frac{9.6×10^{10}\ J}{1.6×10^{11}\ J}×100\% = 60\%$。
（1）$9.6×10^{10}\ J$
（2）$1.6×10^{11}\ J$
（3）$60\%$
