Question

Кран поднимает бетонную плиту массой 455 кг на высоту 15 м. Определи КПД двигателя крана, если при сгорании топлива выделилось 276 кДж. Ускорение свободного падания принять равным 10 Н/кг. Ответ (округли до десятых)

Answer 1

Дано: m=455 кг, g=10 Н/кг, h=15 м, Q=276 кДж.

Найти КПД: η-?

Решение:

P=m*g=455 кг*10 Н/кг=4550 Н (вес плиты)

A=P*h=4550 Н*15 м=68250 Н*м=68,25 кДж (работа, затраченная на подъем плиты)

η=$\frac{A}{Q}$*100%=(68,25 кДж/276 кДж)*100%≅24,7%

Ответ:24,7%

Answer 2

Для определения КПД (коэффициента полезного действия) двигателя крана, необходимо вычислить полезную работу, которую он совершает, и разделить её на энергию, полученную от сгорания топлива.

Полезная работа, совершаемая краном, вычисляется как произведение массы груза, ускорения свободного падения и высоты подъёма:

Полезная работа = Масса груза × Ускорение свободного падения × Высота подъёма

Подставим известные значения:

Масса груза = 455 кг Ускорение свободного падения = 10 Н/кг Высота подъёма = 15 м

Полезная работа = 455 кг × 10 Н/кг × 15 м = 68 250 Дж

Теперь можно вычислить КПД, разделив полезную работу на энергию, выделившуюся при сгорании топлива:

КПД = (Полезная работа / Энергия от сгорания топлива) × 100%

Подставим известные значения:

Полезная работа = 68 250 Дж Энергия от сгорания топлива = 276 кДж = 276 000 Дж

КПД = (68 250 Дж / 276 000 Дж) × 100% ≈ 24.7%

Таким образом, КПД двигателя крана составляет около 24.7% (округлено до десятых).