Дано:
V = 72 км/ч = 20 м/с,
q = 13 л/100 км = 0.13 л/км = 0.13 * 10^-3 м^3 / м = 1.3 * 10^-4 м^3 / м,
η = 22% = 0.22,
ρ = 750 кг/м^3,
Q = 46 МДж/кг = 46 * 10^6 Дж/кг.
Найти: P - мощность двигателя.
Решение:
1. Рассчитаем расход топлива на 1 м пути:
q_1 = q / V = 1.3 * 10^-4 м^3 / м / 20 м/с = 6.5 * 10^-6 м^3 / с.
2. Рассчитаем массу топлива, сжигаемого за 1 секунду:
m = q_1 * ρ = 6.5 * 10^-6 м^3 / с * 750 кг/м^3 = 4.875 * 10^-3 кг/с.
3. Рассчитаем теплоту, выделяющуюся при сжигании данного количества топлива за 1 секунду:
Q_вых = m * Q = 4.875 * 10^-3 кг/с * 46 * 10^6 Дж/кг = 224.1 Дж/с = 224.1 Вт.
4. Рассчитаем мощность двигателя:
P = η * Q_вых = 0.22 * 224.1 Вт = 49.302 Вт.
Ответ: P = 49.302 Вт.