位于龙沿的福建新龙马公司近期推出高性价比的新能源纯电动车,它充满电后纯电最高续航里程到达214km,远越同级车.若这种电车满载时总重G为2.0×104N,正常匀速行驶时,电车受到的平均阻力f为车重的0.02倍,当电车以10m/s的速度正常匀速行驶200km时,求:
(1)电车所做的功W和功率P.
(2)电车消耗的电能E和效率η;(已知:电车每行驶100km耗电15kW•h).
(3)若电价按0.5元/kW•h来计算,则行驶200km需电费多少元?与之同样功能的燃油车每行驶200km油耗为13.4L,燃油价格按6.0元/L计算,则同样行驶200km需燃油费多少元?
解析:
(1)电车的重力
G=2×104N,
阻力
f=0.02G=0.02×2×104N=400N,
电车匀速行驶,则牵引力
F=f=400N,
正常匀速行驶200km时,电车所做的功:
W=Fs=400N×200×103m=8×107J;
电车正常匀速行驶时的功率:
P=Fv=400N×10m/s=4000W;
(2)已知:电车每行驶100km耗电15kW•h,行驶200km电车消耗的电能:
W总=2×15kW•h=30×3.6×106J=1.08×108J;
W有用=W=8×107J,
电车的效率:
η=W/W总=8×107J/1.08×108J≈74%;
(3)行驶200km所需电费:
30kW•h×0.5元/kW•h=15元;
电车持续正常行驶200km,耗油:
V=13.4L,
需燃油费:
13.4L×6元/L=80.4元.
故:
(1)电车所做的功W是8×107J;功率P是4000W;
(2)电车消耗的电能E是1.08×108J;效率η是74%;
(3)若电价按0.5元/kW•h来计算,则行驶200km需电费15元;与之同样功能的燃油车每行驶200km油耗为13.4L,燃油价格按6.0元/L计算,则同样行驶200km需燃油费80.4元.
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