При скорости 180 км/ч автомобиль расходует 15 литров бензина на каждые 100 км пути, при этом КПД двигателя составляет 25%. Удельная теплота сгорания бензина равна 46 МДж/кг. Какая средняя мощность развивается двигателем автомобиля при таких условиях в ваттах?
Chernyshka
Для решения данной задачи, нам нужно найти среднюю мощность развиваемую двигателем автомобиля при заданных условиях в ваттах.
Для начала, найдем массу бензина, которую автомобиль расходует на 100 км пути. Для этого, воспользуемся следующей формулой:
\[ \text{Масса бензина} = \frac{\text{Расход бензина (л)}}{\text{Расстояние (км)}} \times 100 \]
Подставив значения, получим:
\[ \text{Масса бензина} = \frac{15 \, \text{л}}{100 \, \text{км}} \times 100 = 15 \, \text{кг} \]
Теперь, найдем полезную работу, которая выполняется двигателем автомобиля. Полезная работа можно найти по формуле:
\[ \text{Полезная работа} = \text{Масса бензина} \times \text{Удельная теплота сгорания бензина} \times \text{КПД двигателя} \]
Подставив значения, получим:
\[ \text{Полезная работа} = 15 \, \text{кг} \times 46 \, \text{МДж/кг} \times 0.25 = 172.5 \, \text{МДж} \]
Затем, найдем время, за которое автомобиль преодолевает расстояние в 100 км. Воспользуемся формулой:
\[ \text{Время} = \frac{\text{Расстояние (км)}}{\text{Скорость (км/час)}} \]
Подставив значения, получим:
\[ \text{Время} = \frac{100 \, \text{км}}{180 \, \text{км/час}} \approx 0.556 \, \text{часа} \]
Наконец, найдем среднюю мощность развиваемую двигателем автомобиля. Для этого, воспользуемся формулой:
\[ \text{Средняя мощность} = \frac{\text{Полезная работа (Дж)}}{\text{Время (сек)}} \]
Учитывая, что 1 МДж = 1 миллион Дж, преобразуем МДж в Дж:
\[ \text{Полезная работа} = 172.5 \times 10^6 \, \text{Дж} \]
Преобразуем время в секунды:
\[ \text{Время} = 0.556 \times 60 \times 60 \, \text{сек} \]
Подставим значения:
\[ \text{Средняя мощность} = \frac{172.5 \times 10^6 \, \text{Дж}}{0.556 \times 60 \times 60 \, \text{сек}} \approx 804 \, \text{кВт} \]
Таким образом, при заданных условиях, средняя мощность развиваемая двигателем автомобиля составляет около 804 кВт.
Для начала, найдем массу бензина, которую автомобиль расходует на 100 км пути. Для этого, воспользуемся следующей формулой:
\[ \text{Масса бензина} = \frac{\text{Расход бензина (л)}}{\text{Расстояние (км)}} \times 100 \]
Подставив значения, получим:
\[ \text{Масса бензина} = \frac{15 \, \text{л}}{100 \, \text{км}} \times 100 = 15 \, \text{кг} \]
Теперь, найдем полезную работу, которая выполняется двигателем автомобиля. Полезная работа можно найти по формуле:
\[ \text{Полезная работа} = \text{Масса бензина} \times \text{Удельная теплота сгорания бензина} \times \text{КПД двигателя} \]
Подставив значения, получим:
\[ \text{Полезная работа} = 15 \, \text{кг} \times 46 \, \text{МДж/кг} \times 0.25 = 172.5 \, \text{МДж} \]
Затем, найдем время, за которое автомобиль преодолевает расстояние в 100 км. Воспользуемся формулой:
\[ \text{Время} = \frac{\text{Расстояние (км)}}{\text{Скорость (км/час)}} \]
Подставив значения, получим:
\[ \text{Время} = \frac{100 \, \text{км}}{180 \, \text{км/час}} \approx 0.556 \, \text{часа} \]
Наконец, найдем среднюю мощность развиваемую двигателем автомобиля. Для этого, воспользуемся формулой:
\[ \text{Средняя мощность} = \frac{\text{Полезная работа (Дж)}}{\text{Время (сек)}} \]
Учитывая, что 1 МДж = 1 миллион Дж, преобразуем МДж в Дж:
\[ \text{Полезная работа} = 172.5 \times 10^6 \, \text{Дж} \]
Преобразуем время в секунды:
\[ \text{Время} = 0.556 \times 60 \times 60 \, \text{сек} \]
Подставим значения:
\[ \text{Средняя мощность} = \frac{172.5 \times 10^6 \, \text{Дж}}{0.556 \times 60 \times 60 \, \text{сек}} \approx 804 \, \text{кВт} \]
Таким образом, при заданных условиях, средняя мощность развиваемая двигателем автомобиля составляет около 804 кВт.
Знаешь ответ?