ККД тепловоза 28%, потужність 3 МВт. Скільки нафти витрачає тепловоз за 1 год роботи, якщо питома теплота згоряння нафти 4,5 10^7(десять в сьомій степені) Дж/кг?
Ответы
Дано:
- ККД (коефіцієнт корисної дії) тепловоза - 28% (або 0,28 в десятковому форматі)
- Потужність тепловоза - 3 МВт (або 3*10^6 Вт)
- Питома теплота згоряння нафти - 4,5*10^7 Дж/кг
Знайти: кількість нафти, яку витрачає тепловоз за 1 годину роботи.
Розв'язок:
1. Обчислимо загальну кількість енергії, яку витрачає тепловоз за годину. За формулою E=P*t, де P - потужність (Вт), t - час (с), отримаємо E = 3*10^6 Вт * 3600 с = 1.08*10^10 Дж.
2. Тепер визначимо, скільки нафти потрібно для отримання цієї кількості енергії. ККД тепловоза становить 28%, що означає, що лише 28% енергії, отриманої від нафти, використовується ефективно. Тому, щоб отримати 1.08*10^10 Дж, потрібно згоріти нафти на суму 1.08*10^10 Дж / 0.28 = 3.857*10^10 Дж.
3. Знаючи питому теплоту згоряння нафти, ми можемо визначити, скільки кг нафти потрібно згоріти для отримання цієї кількості енергії. За формулою Q=m*c, де Q - кількість теплоти (Дж), m - маса (кг), c - питома теплота згоряння (Дж/кг), отримаємо m = Q/c = 3.857*10^10 Дж / 4.5*10^7 Дж/кг = 857.11 кг.
Висновок: Тепловоз витрачає приблизно 857 кг нафти за 1 годину роботи.