Дано:
путь S = 230 км = 230000 м
средняя скорость v = 90 км/ч = 90/3.6 м/с = 25 м/с
мощность P = 45 кВт = 45000 Вт
коэффициент полезного действия η = 40 % = 0,4
Найти: объем бензина V в литрах.
Решение:
1. Рассчитаем время t, затраченное на путь:
t = S / v
t = 230000 м / 25 м/с
t = 9200 секунд
2. Рассчитаем работу A, выполненную двигателем за это время:
A = P * t
A = 45000 Вт * 9200 с
A = 414000000 Дж
3. Определим количество полезной работы W полезная, принимая во внимание коэффициент полезного действия:
W полезная = η * A
W полезная = 0,4 * 414000000 Дж
W полезная = 165600000 Дж
4. Теперь найдем количество энергии, необходимое для сжигания бензина. Удельная энергия (теплотворная способность) бензина составляет примерно 32 МДж/л = 32*10^6 Дж/л.
5. Рассчитаем объем бензина V:
V = W полезная / (удельная энергия бензина)
V = 165600000 Дж / (32000000 Дж/л)
V = 5,175 л
Округляем до целого значения:
Ответ: Двигатель автомобиля израсходовал примерно 5 литров бензина.