9 клас 1. Двигун мотоцикла розвиває потужність 5кВт при швидкості 60км/год. Витрати бензину 3кг на кожні 100км шляху. Який ККД двигуна? Питома теплота згорання бензину 46 МДж/кг.
Ответы
Ответ:
Спочатку знайдемо корисну потужність, використовуючи дані:
Потужність двигуна (P) = 5 кВт.
Швидкість мотоцикла (v) = 60 км/год.
Ми повинні перетворити швидкість в метри на секунду (м/с), оскільки один кілометр дорівнює 1000 метрам, і одна година дорівнює 3600 секундам:
v = 60 км/год = 60,000 м/3600 с = 16.67 м/с.
Тепер знайдемо корисну потужність, використовуючи формулу для кінетичної енергії:
Корисна потужність = 0.5 * маса * (швидкість)^2.
Для зручності, припустимо, що маса мотоцикла не впливає на розрахунок, тому її можна не брати до уваги. Важливо, щоб виміри були в одних одиницях, тобто в метрах і секундах:
Корисна потужність = 0.5 * (16.67 м/с)^2 = 1392.2 Вт.
Тепер знайдемо енергію, виділену при згоранні 3 кг бензину, використовуючи питому теплоту згорання бензину:
Питома теплота згорання бензину (Q) = 46 МДж/кг = 46,000,000 Дж/кг.
Маса бензину (m) = 3 кг.
Загальна енергія, виділена при згоранні бензину, обчислюється як:
Енергія = маса * питома теплота згорання.
Енергія = 3 кг * 46,000,000 Дж/кг = 138,000,000 Дж.
Тепер ми можемо обчислити ККД двигуна:
ККД = (Корисна потужність) / (Енергія витрачена на згорання бензину).
ККД = 1392.2 Вт / 138,000,000 Дж = 0.0101.
Тепер переведемо ККД в відсотки, помноживши на 100:
ККД = 0.0101 * 100% = 1.01%.
Отже, ККД цього двигуна становить приблизно 1.01%.
Объяснение: