Какой КПД у снегоуборочной машины, если она работает в течение 1 часа и потребляет примерно 5 литров бензина? Учитывайте, что удельная теплота сгорания бензина составляет 46 МДж/кг, а его плотность - 710 кг/м^3.
Dobryy_Lis
Для того чтобы решить эту задачу, нам необходимо знать определение КПД (коэффициента полезного действия) и использовать формулу для его вычисления.
КПД - это отношение полезной работы, которую совершает машина, к энергии, которую она потребляет. В данном случае, полезной работой является снегоуборка, а энергией - энергия, содержащаяся в потребляемом бензине.
Формула для вычисления КПД выглядит следующим образом:
\[ КПД = \frac{ \text{Полезная работа} }{ \text{Затраченная энергия} } \]
Полезная работа - это работа, которую совершает машина за время работы (в данном случае 1 час). Обычно полезную работу измеряют в джоулях (Дж).
Затраченная энергия - это энергия, которую машина получает из потребляемого бензина. Энергия измеряется в джоулях (Дж).
Для того чтобы вычислить полезную работу, нам необходимо знать мощность машины. Однако данная информация отсутствует в задаче. Поэтому мы можем пропустить этот шаг и сразу перейти к вычислению затраченной энергии.
Затраченная энергия (Э) вычисляется по формуле:
\[ Э = \text{масса} \times \text{удельная теплота сгорания} \times \text{объем} \]
В данной задаче, массу бензина (м) мы не знаем, однако мы знаем его плотность и объем. Плотность бензина (p) равна 710 кг/м^3, а объем (V) равен 5 литрам (переведем его в метры кубические: 1 литр = 0,001 м^3).
Теперь мы можем вычислить количество бензина, используемого за 1 час:
\[ \text{масса} = \text{плотность} \times \text{объем} \]
\[ \text{масса} = 710 \, \text{кг/м}^3 \times 5 \, \text{л} \times 0,001 \, \text{м}^3/\text{л} = 3,55 \, \text{кг} \]
Теперь мы можем вычислить затраченную энергию:
\[ Э = \text{масса} \times \text{удельная теплота сгорания} \]
\[ Э = 3,55 \, \text{кг} \times 46 \, \text{МДж/кг} = 163,3 \, \text{МДж} \]
Теперь, когда у нас есть затраченная энергия и полезная работа (в данном случае 1 час работы машины), мы можем вычислить КПД:
\[ КПД = \frac{ 1 \, \text{час} }{ 163,3 \, \text{МДж} } \]
\[ КПД \approx 6,13 \times 10^{-6} \, \text{час}^{-1}\]
Таким образом, КПД снегоуборочной машины, работающей в течение 1 часа и потребляющей примерно 5 литров бензина, составляет приблизительно 6,13 х 10^(-6) час^(-1).
КПД - это отношение полезной работы, которую совершает машина, к энергии, которую она потребляет. В данном случае, полезной работой является снегоуборка, а энергией - энергия, содержащаяся в потребляемом бензине.
Формула для вычисления КПД выглядит следующим образом:
\[ КПД = \frac{ \text{Полезная работа} }{ \text{Затраченная энергия} } \]
Полезная работа - это работа, которую совершает машина за время работы (в данном случае 1 час). Обычно полезную работу измеряют в джоулях (Дж).
Затраченная энергия - это энергия, которую машина получает из потребляемого бензина. Энергия измеряется в джоулях (Дж).
Для того чтобы вычислить полезную работу, нам необходимо знать мощность машины. Однако данная информация отсутствует в задаче. Поэтому мы можем пропустить этот шаг и сразу перейти к вычислению затраченной энергии.
Затраченная энергия (Э) вычисляется по формуле:
\[ Э = \text{масса} \times \text{удельная теплота сгорания} \times \text{объем} \]
В данной задаче, массу бензина (м) мы не знаем, однако мы знаем его плотность и объем. Плотность бензина (p) равна 710 кг/м^3, а объем (V) равен 5 литрам (переведем его в метры кубические: 1 литр = 0,001 м^3).
Теперь мы можем вычислить количество бензина, используемого за 1 час:
\[ \text{масса} = \text{плотность} \times \text{объем} \]
\[ \text{масса} = 710 \, \text{кг/м}^3 \times 5 \, \text{л} \times 0,001 \, \text{м}^3/\text{л} = 3,55 \, \text{кг} \]
Теперь мы можем вычислить затраченную энергию:
\[ Э = \text{масса} \times \text{удельная теплота сгорания} \]
\[ Э = 3,55 \, \text{кг} \times 46 \, \text{МДж/кг} = 163,3 \, \text{МДж} \]
Теперь, когда у нас есть затраченная энергия и полезная работа (в данном случае 1 час работы машины), мы можем вычислить КПД:
\[ КПД = \frac{ 1 \, \text{час} }{ 163,3 \, \text{МДж} } \]
\[ КПД \approx 6,13 \times 10^{-6} \, \text{час}^{-1}\]
Таким образом, КПД снегоуборочной машины, работающей в течение 1 часа и потребляющей примерно 5 литров бензина, составляет приблизительно 6,13 х 10^(-6) час^(-1).
Знаешь ответ?