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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4 000 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
8. (1) $9.6×10^{10}\ \mathrm{J}$
(2) $1.6×10^{11}\ \mathrm{J}$
(3) $60\%$
(2) $1.6×10^{11}\ \mathrm{J}$
(3) $60\%$
解析
【分析】
要解决这道题，需分三步计算：第一步求发动机做的功，根据功的公式$W=Fs$，需先由速度和时间算出飞机航行的距离$s$；第二步求航空煤油完全燃烧放出的热量，利用公式$Q_{放}=mq$（$m$为煤油质量，$q$为热值）直接计算；第三步求热机效率，根据效率公式$\eta=\frac{W}{Q_{放}}×100\%$，将前两步结果代入即可。
【解析】
解：（1）计算飞机航行的距离：
已知速度$v=600\ \mathrm{km/h}$，时间$t=1\ \mathrm{h}$，由$s=vt$得：
$s = 600\ \mathrm{km/h}×1\ \mathrm{h}=600\ \mathrm{km}=6×10^5\ \mathrm{m}$
发动机做的功：
$W=Fs=1.6×10^5\ \mathrm{N}×6×10^5\ \mathrm{m}=9.6×10^{10}\ \mathrm{J}$
（2）航空煤油完全燃烧放出的热量：
$Q_{放}=mq=4000\ \mathrm{kg}×4×10^7\ \mathrm{J/kg}=1.6×10^{11}\ \mathrm{J}$
（3）发动机的热机效率：
$\eta=\frac{W}{Q_{放}}×100\%=\frac{9.6×10^{10}\ \mathrm{J}}{1.6×10^{11}\ \mathrm{J}}×100\%=60\%$
【答案】
(1) $9.6×10^{10}\ \mathrm{J}$；(2) $1.6×10^{11}\ \mathrm{J}$；(3) $60\%$
【知识点】
功的计算、热值与热量计算、热机效率
【点评】
本题是热机相关的基础计算题，考查功、热量、热机效率公式的应用，步骤明确，计算量适中，只要牢记公式并细心计算即可正确解答，属于常规题型。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，需分三步计算：第一步求发动机做的功，根据功的公式$W=Fs$，需先由速度和时间算出飞机航行的距离$s$；第二步求航空煤油完全燃烧放出的热量，利用公式$Q_{放}=mq$（$m$为煤油质量，$q$为热值）直接计算；第三步求热机效率，根据效率公式$\eta=\frac{W}{Q_{放}}×100\%$，将前两步结果代入即可。
【解析】
解：（1）计算飞机航行的距离：
已知速度$v=600\ \mathrm{km/h}$，时间$t=1\ \mathrm{h}$，由$s=vt$得：
$s = 600\ \mathrm{km/h}×1\ \mathrm{h}=600\ \mathrm{km}=6×10^5\ \mathrm{m}$
发动机做的功：
$W=Fs=1.6×10^5\ \mathrm{N}×6×10^5\ \mathrm{m}=9.6×10^{10}\ \mathrm{J}$
（2）航空煤油完全燃烧放出的热量：
$Q_{放}=mq=4000\ \mathrm{kg}×4×10^7\ \mathrm{J/kg}=1.6×10^{11}\ \mathrm{J}$
（3）发动机的热机效率：
$\eta=\frac{W}{Q_{放}}×100\%=\frac{9.6×10^{10}\ \mathrm{J}}{1.6×10^{11}\ \mathrm{J}}×100\%=60\%$
【答案】
(1) $9.6×10^{10}\ \mathrm{J}$；(2) $1.6×10^{11}\ \mathrm{J}$；(3) $60\%$
【知识点】
功的计算、热值与热量计算、热机效率
【点评】
本题是热机相关的基础计算题，考查功、热量、热机效率公式的应用，步骤明确，计算量适中，只要牢记公式并细心计算即可正确解答，属于常规题型。
【难度系数】
0.7
