Какое количество энергии выделяется из 1 кг топлива, если известно, что для прохождения 100 км пути было использовано 6 литров топлива, плотность которого составляет 800 кг/м3, КПД двигателя равен 19%, и для поддержания постоянной скорости 90 км/ч требуется постоянная сила величиной 360 Н. Рекомендуемый порядок вычислений: Апол, Aзат (E), m, E1кг
Давид_5890
Для решения данной задачи нам необходимо использовать следующие формулы:
Энергия, выделяемая из топлива, равна \(E = A_{\text{путь}} \cdot \eta_{\text{дв}}\),
где \(E\) - энергия, \(A_{\text{путь}}\) - работа, совершенная двигателем, \(\eta_{\text{дв}}\) - КПД двигателя.
Работа, совершаемая двигателем, может быть вычислена по формуле \(A_{\text{путь}} = F \cdot s\),
где \(F\) - сила, \(s\) - путь.
Плотность топлива можно рассчитать по формуле \(m = \rho \cdot V\),
где \(m\) - масса топлива, \(\rho\) - плотность, \(V\) - объем.
Объем можно вычислить, зная, что 6 литров топлива было использовано для прохождения 100 км пути:
\(V = \frac{{\text{{объем топлива}} \,(\text{{в литрах}})}}{{\text{{путь}} \,(\text{{в километрах}})}}\).
Теперь давайте посчитаем все по шагам:
Шаг 1: Вычислим массу топлива.
Из условия задачи у нас дан объем топлива 6 литров и плотность топлива 800 кг/м³. Преобразуем литры в кубические метры:
\(V = 6 \, \text{{литров}} = 6 \, \text{{дм³}} = 0.006 \, \text{{м³}}\).
Теперь можем расчитать массу топлива:
\(m = \rho \cdot V = 800 \, \text{{кг/м³}} \cdot 0.006 \, \text{{м³}}\).
Шаг 2: Вычислим энергию, выделяемую из топлива.
Из условия задачи у нас дана работа двигателя \(A_{\text{путь}}\), равная постоянной силе перемещения на пути 100 км.
\(F = 360 \, \text{{Н}}\) - постоянная сила перемещения.
\(s = 100 \, \text{{км}}\) - путь.
\(A_{\text{путь}} = F \cdot s\).
Шаг 3: Вычислим энергию, выделяемую из 1 кг топлива.
Из условия задачи у нас дан КПД двигателя \(\eta_{\text{дв}} = 0.19\).
\(E = A_{\text{путь}} \cdot \eta_{\text{дв}}\).
Шаг 4: Вычислим требуемую энергию для прохождения 1 кг пути.
Для этого нам необходимо разделить энергию, выделяемую из 1 кг топлива, на массу топлива:
\(E1_{\text{кг}} = \frac{E}{m}\).
Поздравляю, мы получили все необходимые расчеты. Теперь давайте вычислим значения:
Шаг 1:
\(V = 0.006 \, \text{{м³}}\),
\(m = 800 \, \text{{кг/м³}} \cdot 0.006 \, \text{{м³}}\).
Шаг 2:
\(F = 360 \, \text{{Н}}\),
\(s = 100 \, \text{{км}}\),
\(A_{\text{путь}} = F \cdot s\).
Шаг 3:
\(E = A_{\text{путь}} \cdot \eta_{\text{дв}}\).
Шаг 4:
\(E1_{\text{кг}} = \frac{E}{m}\).
Теперь, когда мы знаем формулы и значения, давайте подставим их и вычислим ответ:
Шаг 1:
\(V = 0.006 \, \text{{м³}}\),
\(m = 800 \, \text{{кг/м³}} \cdot 0.006 \, \text{{м³}}\).
\(m = 4.8 \, \text{{кг}}\).
Шаг 2:
\(F = 360 \, \text{{Н}}\),
\(s = 100 \, \text{{км}}\),
\(A_{\text{путь}} = F \cdot s\).
\(A_{\text{путь}} = 360 \, \text{{Н}} \cdot 100 \, \text{{км}}\).
\(A_{\text{путь}} = 36000 \, \text{{км Н}}\).
Шаг 3:
\(E = A_{\text{путь}} \cdot \eta_{\text{дв}}\).
\(E = 36000 \, \text{{км Н}} \cdot 0.19\).
Шаг 4:
\(E1_{\text{кг}} = \frac{E}{m}\).
\(E1_{\text{кг}} = \frac{36000 \, \text{{км Н}} \cdot 0.19}{4.8 \, \text{{кг}}}\).
\(E1_{\text{кг}} = 1425 \, \text{{км Н/кг}}\).
Итак, количество энергии, выделяющееся из 1 кг топлива, равно 1425 км Н/кг.
Я надеюсь, что я подробно и понятно объяснил решение данной задачи. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать.
Энергия, выделяемая из топлива, равна \(E = A_{\text{путь}} \cdot \eta_{\text{дв}}\),
где \(E\) - энергия, \(A_{\text{путь}}\) - работа, совершенная двигателем, \(\eta_{\text{дв}}\) - КПД двигателя.
Работа, совершаемая двигателем, может быть вычислена по формуле \(A_{\text{путь}} = F \cdot s\),
где \(F\) - сила, \(s\) - путь.
Плотность топлива можно рассчитать по формуле \(m = \rho \cdot V\),
где \(m\) - масса топлива, \(\rho\) - плотность, \(V\) - объем.
Объем можно вычислить, зная, что 6 литров топлива было использовано для прохождения 100 км пути:
\(V = \frac{{\text{{объем топлива}} \,(\text{{в литрах}})}}{{\text{{путь}} \,(\text{{в километрах}})}}\).
Теперь давайте посчитаем все по шагам:
Шаг 1: Вычислим массу топлива.
Из условия задачи у нас дан объем топлива 6 литров и плотность топлива 800 кг/м³. Преобразуем литры в кубические метры:
\(V = 6 \, \text{{литров}} = 6 \, \text{{дм³}} = 0.006 \, \text{{м³}}\).
Теперь можем расчитать массу топлива:
\(m = \rho \cdot V = 800 \, \text{{кг/м³}} \cdot 0.006 \, \text{{м³}}\).
Шаг 2: Вычислим энергию, выделяемую из топлива.
Из условия задачи у нас дана работа двигателя \(A_{\text{путь}}\), равная постоянной силе перемещения на пути 100 км.
\(F = 360 \, \text{{Н}}\) - постоянная сила перемещения.
\(s = 100 \, \text{{км}}\) - путь.
\(A_{\text{путь}} = F \cdot s\).
Шаг 3: Вычислим энергию, выделяемую из 1 кг топлива.
Из условия задачи у нас дан КПД двигателя \(\eta_{\text{дв}} = 0.19\).
\(E = A_{\text{путь}} \cdot \eta_{\text{дв}}\).
Шаг 4: Вычислим требуемую энергию для прохождения 1 кг пути.
Для этого нам необходимо разделить энергию, выделяемую из 1 кг топлива, на массу топлива:
\(E1_{\text{кг}} = \frac{E}{m}\).
Поздравляю, мы получили все необходимые расчеты. Теперь давайте вычислим значения:
Шаг 1:
\(V = 0.006 \, \text{{м³}}\),
\(m = 800 \, \text{{кг/м³}} \cdot 0.006 \, \text{{м³}}\).
Шаг 2:
\(F = 360 \, \text{{Н}}\),
\(s = 100 \, \text{{км}}\),
\(A_{\text{путь}} = F \cdot s\).
Шаг 3:
\(E = A_{\text{путь}} \cdot \eta_{\text{дв}}\).
Шаг 4:
\(E1_{\text{кг}} = \frac{E}{m}\).
Теперь, когда мы знаем формулы и значения, давайте подставим их и вычислим ответ:
Шаг 1:
\(V = 0.006 \, \text{{м³}}\),
\(m = 800 \, \text{{кг/м³}} \cdot 0.006 \, \text{{м³}}\).
\(m = 4.8 \, \text{{кг}}\).
Шаг 2:
\(F = 360 \, \text{{Н}}\),
\(s = 100 \, \text{{км}}\),
\(A_{\text{путь}} = F \cdot s\).
\(A_{\text{путь}} = 360 \, \text{{Н}} \cdot 100 \, \text{{км}}\).
\(A_{\text{путь}} = 36000 \, \text{{км Н}}\).
Шаг 3:
\(E = A_{\text{путь}} \cdot \eta_{\text{дв}}\).
\(E = 36000 \, \text{{км Н}} \cdot 0.19\).
Шаг 4:
\(E1_{\text{кг}} = \frac{E}{m}\).
\(E1_{\text{кг}} = \frac{36000 \, \text{{км Н}} \cdot 0.19}{4.8 \, \text{{кг}}}\).
\(E1_{\text{кг}} = 1425 \, \text{{км Н/кг}}\).
Итак, количество энергии, выделяющееся из 1 кг топлива, равно 1425 км Н/кг.
Я надеюсь, что я подробно и понятно объяснил решение данной задачи. Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать.
Знаешь ответ?