Двигатель автомобиля расходует 400 г бензина на 1 км пути, его КПД равен 20 % при скорости движения 54 км/ч. 1.   Какое количество теплоты выделяется при сгорании бензина, расходуемого на 1 км пути? 2*. Чему равна средняя мощность двигателя автомобиля?
от

1 Ответ

дано:
1. расход бензина: m = 400 г = 0.4 кг
2. теплотворная способность бензина: Q = 42000 кДж/кг = 42000000 Дж/кг
3. КПД двигателя: eta = 20 % = 0.2
4. скорость движения: v = 54 км/ч = 15 м/с (переведем в метры в секунду)

найти:
1. количество теплоты, выделяющееся при сгорании бензина на 1 км пути.
2. средняя мощность двигателя автомобиля.

решение:
1. Количество теплоты, выделяемое при сгорании бензина:

Q_total = m * Q
= 0.4 кг * 42000000 Дж/кг
= 16800000 Дж.

2. Найдем работу, выполненную двигателем на 1 км пути:

A = F * S,
где F - сила, действующая на автомобиль, S - расстояние (1 км = 1000 м).

Сила равна весу автомобиля, но так как у нас нет веса, можем использовать КПД для определения полезной работы:

A = Q_total * eta
= 16800000 Дж * 0.2
= 3360000 Дж.

Теперь найдем среднюю мощность двигателя:

P = A / t,
где t - время, за которое проходит 1 км.

t = S / v
= 1000 м / 15 м/с
≈ 66.67 с.

Теперь подставим значение времени в формулу для мощности:

P = A / t
= 3360000 Дж / 66.67 с
≈ 50400 Вт
≈ 50.4 кВт.

ответ:
1. Количество теплоты, выделяющееся при сгорании бензина на 1 км пути, составляет 16800000 Дж.
2. Средняя мощность двигателя автомобиля равна приблизительно 50.4 кВт.
от