дано:
мощность двигателя P = 8,9 кВт = 8900 Вт,
расход бензина V_бензина = 3,7 л/100 км = 3,7 * 10^-3 м³/100000 м = 3,7 * 10^-5 м³/м,
плотность бензина ρ ≈ 740 кг/м³ (примерное значение),
скорость v = 30 м/с.
найти:
КПД двигателя η.
решение:
Сначала найдем массу бензина, расходуемого на 1 км:
m_бензина = V_бензина * ρ = 3,7 * 10^-5 * 740 = 27,38 кг.
Теперь определим количество энергии, которая выделяется при сгорании этого количества бензина. Удельная теплота сгорания бензина Q_сгорания ≈ 42 МДж/кг = 42000000 Дж/кг.
Энергия, выделяемая при сгорании m_бензина:
Q = m_бензина * Q_сгорания = 27,38 * 42000000.
Выполним вычисления:
Q ≈ 1149360000 Дж = 1149,36 МДж за 100 км пути.
Теперь найдем мощность, передаваемую на дороге при скорости 30 м/с:
P_действительная = Q / t, где t - время в пути для 100 км.
t = S / v = 100000 м / 30 м/с = 3333,33 с.
Теперь подставим значение t в формулу для P_действительная:
P_действительная = Q / t = 1149360000 / 3333,33.
Выполним вычисления:
P_действующая ≈ 344808,48 Вт.
Теперь найдем КПД двигателя:
η = P / P_действительная.
Подставляем известные значения:
η = 8900 / 344808,48.
Выполним вычисления:
η ≈ 0,0258 или 2,58%.
ответ:
КПД двигателя составляет примерно 2,58%.