我國自主研製的某型新一代戰鬥機,它具備超音速巡航、電磁隱身、超機動*、超視距攻擊等優異*能,該飛機最大起飛質量...
問題詳情:
我國自主研製的某型新一代戰鬥機,它具備超音速巡航、電磁隱身、超機動*、超視距攻擊等優異*能,該飛機最大起飛質量為37t,最大飛行高度達20000m,最大航行速度達2.5倍聲速(合3060km/h),最大載油量為10t,飛機航行時所受阻力的大小與速度的關係見下表:
速度v/(m/s) | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 |
阻力f/N | 0.3×104 | 1.2×104 | 2.7×104 | 4.8×104 | 7.5×104 |
已知飛機發動機燃油完全燃燒的能量轉化為機械能的效率是40%,飛機使用的航空油的熱值為5×107J/kg.求:
(1)完全燃燒時燃油獲得的能量是多少焦?
(2)當飛機以400m/s的速度巡航時,飛機發動機的輸出功率是多少千瓦?
(3)若在飛機油箱中加滿燃油,並且以500m/s的速度巡航時,飛機的最大航程是多少千米?
【回答】
【考點】熱量的計算;速度公式及其應用;功率的計算.
【分析】(1)已知燃油的質量,根據Q=mq求出放出的熱量;
(2)根據表中提供的資料,利用P===Fv可求得飛機發動機的輸出功率是多少千瓦;
(3)已知飛機發動機燃油完全燃燒的能量轉化為機械能的效率是40%,求得機械能,從表中查到500m/s時的阻力,利用W=fs可求得飛機的最大航程.
【解答】解:
(1)燃油完全燃燒放出的熱量:
Q=mq=1×104kg×5×107J/kg=5×1011J;
(2)由表中資料可知,飛機以400m/s的速度巡航時,所受阻力為4.8×104N,
則飛機發動機的輸出功率P===Fv=4.8×104N×400m/s=1.92×107W=1.92×104kW,
(3)由(1)可知Q=5×1011J;
已知飛機發動機燃油完全燃燒的能量轉化為機械能的效率是40%,
則有用功W=40%×Q=40%×5×1011J=2×1011J,
根據表格查出500m/s時的阻力為7.5×104N,
則由W=fs=Fs,可得s==≈2.7×106m=2.7×103km.
答:(1)飛機發動機完全燃燒10t燃油獲得的能量是5×1011J;
(2)當飛機以400m/s的速度勻速巡航時,飛機發動機的輸出功率是1.92×104kW,
(3)若在飛機油箱中加滿燃油,並且以500m/s的速度巡航時,飛機的最大航程約是2.7×103km.
知識點:各地會考
題型:計算題
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