Помогите пожалуйста с задачей
На теплоходе установлен дизельный двигатель мощностью 100 кВт с КПД 40%. На сколько километров пути ему хватит 1 т дизельного топлива при скорости движения 40 км/ч? Удельная теплота сгорания дизельного топлива 43 МДж/кг.
Ответы
Ответ:
Енергія, яку може виробити дизельний двигун за час руху, може бути обчислена за допомогою формули:
Е = P × t
де Е - енергія, P - потужність двигуна, t - час руху.
Час руху можна визначити, розділивши відстань на швидкість:
t = d / v
де d - відстань, v - швидкість.
Отже, енергія, яку може виробити дизельний двигун під час руху на відстань d, може бути обчислена за формулою:
Е = P × d / v
Удельна енергія дизельного палива може бути визначена, розділивши його енергетичну вмістимість на його масу:
q = Q / m
де q - удельна енергія, Q - енергетична вмістимість, m - маса.
Таким чином, маса дизельного палива, необхідна для руху на відстань d, може бути обчислена за формулою:
m = Е / q
Замінюючи відомі значення, ми отримуємо:
Е = 100 кВт × (1 година × 40 км/год) × 40% = 400 кВт × година
Е = 400 кВт × 3600 с = 1440000 Дж
q = 43 МДж / 1000 кг = 43 000 000 Дж / 1000 кг = 43 000 Дж / г
m = 1440000 Дж / 43000 Дж/г = 33.49 кг
Отже, 1 т дизельного палива буде достатньо для руху теплохода на відстань:
d = m / (питома маса дизельного палива) = 33.49 кг / 0.84 кг/л ≈ 39.9 л
При швидкості руху 40 км/год, теплохід зможе пройти приблизно:
d = (1 година × 40 км/год) = 40 км
Отже, 1 т дизельного палива буде достатньо для руху теплохода на відстань близько 40 км.
Объяснение: