Какая полезная мощность двигателя при скорости движения 08 км/ч и израсходованном 5 кг бензина на пройденный путь 46 км? Учитывайте, что КПД составляет 24 %, а удельная теплота сгорания бензина равна 4,6-107 Дж/кг.
Yak_9053
Решение данной задачи можно разбить на несколько шагов для облегчения понимания:
Шаг 1: Необходимо найти полезную работу двигателя. Формула для расчета полезной работы:
\[Р_{\text{полезная}} = Р_{\text{входная}} \cdot КПД\]
Шаг 2: Чтобы найти входную работу, воспользуемся общей формулой для расчета работы:
\[Р_{\text{входная}} = \frac{\Delta E}{\Delta t}\]
где \(\Delta E\) - изменение энергии, а \(\Delta t\) - изменение времени.
Шаг 3: Рассчитаем изменение энергии сгоревшего бензина. Формула для расчета изменения энергии:
\(\Delta E = Q \cdot m\),
где \(Q\) - удельная теплота сгорания, \(m\) - масса бензина.
Шаг 4: Рассчитаем входную работу, используя полученные значения энергии и времени.
Шаг 5: Подставим входную работу в формулу для полезной работы и найдем ответ.
Теперь, давайте решим поставленную задачу:
Шаг 1: Расчет полезной работы:
\[Р_{\text{полезная}} = Р_{\text{входная}} \cdot КПД\]
Шаг 2: Расчет входной работы:
\[Р_{\text{входная}} = \frac{\Delta E}{\Delta t}\]
Шаг 3: Расчет изменения энергии сгоревшего бензина:
\(\Delta E = Q \cdot m\)
Шаг 4: Расчет входной работы:
\[Р_{\text{входная}} = \frac{\Delta E}{\Delta t}\]
Шаг 5: Подставляем входную работу в формулу для полезной работы:
\[Р_{\text{полезная}} = Р_{\text{входная}} \cdot КПД\]
Теперь выполним поочередно каждый шаг.
Шаг 3: Расчет изменения энергии сгоревшего бензина:
\(\Delta E = Q \cdot m\)
\(\Delta E = (4.6 \times 10^7 \, \text{Дж/кг}) \times (5 \, \text{кг})\)
\(\Delta E = 2.3 \times 10^8 \, \text{Дж}\)
Шаг 4: Расчет входной работы:
\[Р_{\text{входная}} = \frac{\Delta E}{\Delta t}\]
Мы не знаем время, поэтому переведем скорость из километров в метры:
\[v = 8 \, \text{км/ч} = 8 \times \frac{1000}{3600} \, \text{м/с}\]
Возьмем обратную величину скорости, чтобы найти время:
\(\Delta t = \frac{1}{v}\)
Шаг 5: Подставим входную работу в формулу для полезной работы:
\[Р_{\text{полезная}} = Р_{\text{входная}} \cdot КПД\]
Теперь, рассчитаем все значения:
\(\Delta t = \frac{1}{\left(8 \times \frac{1000}{3600}\right)} = 450 \, \text{с}\)
\[Р_{\text{входная}} = \frac{\Delta E}{\Delta t} = \frac{2.3 \times 10^8}{450} = 5.11 \times 10^5 \, \text{Вт}\]
\[Р_{\text{полезная}} = 5.11 \times 10^5 \times 0.24 = 1.2264 \times 10^5 \, \text{Вт}\]
Ответ: Полезная мощность двигателя при скорости движения 8 км/ч и израсходованном 5 кг бензина на пройденный путь 46 км составляет 1.2264 x 10^5 Вт.
Шаг 1: Необходимо найти полезную работу двигателя. Формула для расчета полезной работы:
\[Р_{\text{полезная}} = Р_{\text{входная}} \cdot КПД\]
Шаг 2: Чтобы найти входную работу, воспользуемся общей формулой для расчета работы:
\[Р_{\text{входная}} = \frac{\Delta E}{\Delta t}\]
где \(\Delta E\) - изменение энергии, а \(\Delta t\) - изменение времени.
Шаг 3: Рассчитаем изменение энергии сгоревшего бензина. Формула для расчета изменения энергии:
\(\Delta E = Q \cdot m\),
где \(Q\) - удельная теплота сгорания, \(m\) - масса бензина.
Шаг 4: Рассчитаем входную работу, используя полученные значения энергии и времени.
Шаг 5: Подставим входную работу в формулу для полезной работы и найдем ответ.
Теперь, давайте решим поставленную задачу:
Шаг 1: Расчет полезной работы:
\[Р_{\text{полезная}} = Р_{\text{входная}} \cdot КПД\]
Шаг 2: Расчет входной работы:
\[Р_{\text{входная}} = \frac{\Delta E}{\Delta t}\]
Шаг 3: Расчет изменения энергии сгоревшего бензина:
\(\Delta E = Q \cdot m\)
Шаг 4: Расчет входной работы:
\[Р_{\text{входная}} = \frac{\Delta E}{\Delta t}\]
Шаг 5: Подставляем входную работу в формулу для полезной работы:
\[Р_{\text{полезная}} = Р_{\text{входная}} \cdot КПД\]
Теперь выполним поочередно каждый шаг.
Шаг 3: Расчет изменения энергии сгоревшего бензина:
\(\Delta E = Q \cdot m\)
\(\Delta E = (4.6 \times 10^7 \, \text{Дж/кг}) \times (5 \, \text{кг})\)
\(\Delta E = 2.3 \times 10^8 \, \text{Дж}\)
Шаг 4: Расчет входной работы:
\[Р_{\text{входная}} = \frac{\Delta E}{\Delta t}\]
Мы не знаем время, поэтому переведем скорость из километров в метры:
\[v = 8 \, \text{км/ч} = 8 \times \frac{1000}{3600} \, \text{м/с}\]
Возьмем обратную величину скорости, чтобы найти время:
\(\Delta t = \frac{1}{v}\)
Шаг 5: Подставим входную работу в формулу для полезной работы:
\[Р_{\text{полезная}} = Р_{\text{входная}} \cdot КПД\]
Теперь, рассчитаем все значения:
\(\Delta t = \frac{1}{\left(8 \times \frac{1000}{3600}\right)} = 450 \, \text{с}\)
\[Р_{\text{входная}} = \frac{\Delta E}{\Delta t} = \frac{2.3 \times 10^8}{450} = 5.11 \times 10^5 \, \text{Вт}\]
\[Р_{\text{полезная}} = 5.11 \times 10^5 \times 0.24 = 1.2264 \times 10^5 \, \text{Вт}\]
Ответ: Полезная мощность двигателя при скорости движения 8 км/ч и израсходованном 5 кг бензина на пройденный путь 46 км составляет 1.2264 x 10^5 Вт.
Знаешь ответ?