Автомобiль, рухаючись рівномірно, проїхав 60 км зі швидкістю 72 двигуна дорівнює 40 кВт, а його ККД — 25 %. Який об'єм бензину витратив автомо біль за час руху?
ДАЮ 100 БАЛОВ СРОЧНООООО!!!!!!
Ответы
Ответ:
Для розв'язання цього завдання нам потрібно використати формулу:
Витрачений об'єм палива = швидкість руху * час руху * споживання палива на одиницю шляху
Розрахуємо час руху. Знаючи швидкість руху і відстань, ми можемо використати формулу шлях = швидкість * час, і від неї вивести час, який дорівнює:
час руху = відстань / швидкість
В даному випадку, відстань = 60 км і швидкість = 72 км/год, отже:
час руху = 60 км / 72 км/год
Тепер ми можемо знайти витрачений об'єм палива, враховуючи що ККД дорівнює 25 %. ККД виражає співвідношення споживаної корисної енергії (роботи) до енергії, яка доступна в системі (у нашому випадку - паливо). Отже, ефективне споживання палива виражено формулою:
Ефективне споживання палива = споживання палива * ККД
В даному випадку ми знаємо, що дорівнює 40 кВт * 25 %, отже:
ефективне споживання палива = 40 кВт * 0,25
Тепер ми можемо використати це значення разом з швидкістю руху і часом руху, щоб розрахувати витрачений об'єм палива:
витрачений об'єм палива = швидкість руху * час руху * ефективне споживання палива
Підставимо значення:
витрачений об'єм палива = 72 км/год * (60 км / 72 км/год) * (40 кВт * 0,25)
Розрахувавши це вираз, ми отримаємо відповідь - об'єм палива, витрачений автомобілем за час руху.
Для вирішення цього завдання нам знадобиться залежність між роботою, потужністю та часом:
Робота= Потужність * Час
У даному випадку:
Потужність = 40kW
Час = ?
Знаємо, що рухається рівномірно, тобто робота, виконана двигуном, дорівнює енергії, яку витратив автомобіль. Також відомо, що ККД = 25% = 0.25, тобто тільки 25% енергії з бензину перетворюється на корисну роботу. Решта втрачається на теплові втрати.
Робота = Енергія витрачена автомобілем
Енергія витрачена автомобілем Потужність * ККД
Тепер ми можемо визначити час, використовуючи відомий відстань і швидкість:
Швидкість = Відстань * Час
Час = Відстань * Швидкість
Підставимо значення і розрахуємо час.
Час = 60км * 72км/год
Знайдений час можна використовувати для розрахунку енергії витраченої автомобілем, і знаючи енергію на кількість спожитого бензину, ми можемо знайти об'єм бензину.Тепер розглянемо крок за кроком:
1. Розрахунок часу:
Час = Відстань * Швидкість = 60км * 72 км/год ≈ 0.833 год
2. Розрахунок енергії витраченої автомобілем:
Енергія витрачена автомобілем = Потужність * ККД = 40 kW :0.25 = 160 kW
3. Розрахунок кількості спожитого бензину:
Енергія витрачена автомобілем = Робота = Кількість бензину * Енергія в бензині
Розставимо відомі значення:
160 kW = Кількість бензину * Енергія в бензині
Тут важливо врахувати, що 1 кВт = 1 кДж/с. Також відомо, що 1 літр бензину містить близько 31 МДж енергії. Отже,
Енергія в бензині = 31 МДж/л
Тепер можемо розрахувати кількість бензину:
Кількість бензину = 160 kW : 31 МДж/л ≈ 5.16 л
Отже, автомобіль витратив приблизно 5.16 літра бензину під час руху.