上汽大通FCV80是国内第一款运用全新准入标准的燃料电池轻客车型，它是用氢气代替石油作为燃料，用燃料电池代替发动机，氢气在燃料电池中与氧气发生反应产生电能据悉，其功率可达75kW，续航里程可达500km。已知车载储氢罐的氢存储量为6.2kg氢气的热值为1.4×108J/kg。（1）一罐氢气完全燃烧放出的热量是多少？（2）若该车以最大功率匀速行驶时，速度可达108km/h，此时该车所受的阻力是多大？（3）在某次测试中发现，该车以最大功率行驶时，每消耗一罐氢气能行驶1.5h，则该车燃料的效率是多少？（保留一位小数）

考查要点：本题综合考查热学和力学知识，涉及燃料燃烧放热计算、功率与阻力关系、能量利用效率的计算。

解题思路：

1. 第（1）题：直接应用燃料燃烧放热公式 $Q = mq$，注意单位统一；
2. 第（2）题：通过功率公式 $P = Fv$ 推导阻力，需注意速度单位换算；
3. 第（3）题：计算有用功与总热量的比值，需注意时间单位换算和结果保留小数位数。

破题关键：

• 公式选择：明确不同情境下公式的适用性（如功率公式变形求力）；
• 单位统一：速度需转换为 $m/s$，时间需转换为秒；
• 效率定义：有用功与总能量的比值，需区分“效率”与“功率”的关系。

第（1）题

公式应用

根据燃料燃烧放热公式：
$Q_{\text{放}} = m \cdot q$
其中 $m = 6.2 \, \text{kg}$，$q = 1.4 \times 10^8 \, \text{J/kg}$。

计算过程

$Q_{\text{放}} = 6.2 \times 1.4 \times 10^8 = 8.68 \times 10^8 \, \text{J}$

第（2）题

单位换算

速度 $v = 108 \, \text{km/h}$ 需转换为 $m/s$：
$v = 108 \times \frac{1}{3.6} = 30 \, \text{m/s}$

公式变形

匀速行驶时，牵引力 $F_{\text{牵}}$ 等于阻力 $f$，由功率公式：
$P = F_{\text{牵}} \cdot v \implies f = \frac{P}{v}$

代入数据

$f = \frac{75 \times 10^3}{30} = 2500 \, \text{N}$

第（3）题

有用功计算

有用功 $W_{\text{有}} = P \cdot t$，时间 $t = 1.5 \, \text{h} = 5400 \, \text{s}$：
$W_{\text{有}} = 75 \times 10^3 \times 5400 = 4.05 \times 10^8 \, \text{J}$

效率计算

燃料效率 $\eta = \frac{W_{\text{有}}}{Q_{\text{放}}} \times 100\%$：
$\eta = \frac{4.05 \times 10^8}{8.68 \times 10^8} \times 100\% \approx 46.7\%$