Question

Двигатель внутреннего сгорания мощностью 36 кВт за 1 ч работы израсходовал 14 кг бензина. Определить КПД двигателя.

Answer 1

Дано:

t = 1 ч = 3600 с

N = 36 кВт = 36000 Вт

m = 14 кг

q= 4,6×10^7 Дж/кг

КПД =?

Анализ:

КПД = Ап/Qн * 100%

Ап =Nt

Qн =qm

КПД = Nt/qm * 100%

Решение:

КПД = 3600×36000/4,6×10^7×14 * 100% ≈ 20%

Ответ: 20%

Answer 2

Для определения КПД двигателя необходимо знать количество энергии, выделенной двигателем в виде полезной работы, и количество энергии, полученной от сгорания топлива.

Мощность двигателя равна 36 кВт, а время работы - 1 час. Следовательно, количество энергии, выделенной двигателем за это время, равно:

Э = мощность × время = 36 кВт × 1 ч = 36 кВт·ч

Количество энергии, полученной от сгорания 14 кг бензина, можно рассчитать, зная теплотворную способность бензина и его массу. Предположим, что теплотворная способность бензина равна 44 МДж/кг.

Количество энергии, полученной от сгорания 14 кг бензина, равно:

Э = теплотворная способность × масса топлива = 44 МДж/кг × 14 кг = 616 МДж

Теперь можно рассчитать КПД двигателя:

КПД = (полезная работа / затраченная энергия) × 100%

КПД = (Э / Эт) × 100%

где Э - количество энергии, выделенной двигателем в виде полезной работы, а Эт - количество энергии, полученной от сгорания топлива.

КПД = (36 кВт·ч / 616 МДж) × 100% = 0.0058 × 100% = 0.58%

Таким образом, КПД двигателя составляет 0.58%. Это означает, что только 0.58% энергии, полученной от сгорания топлива, было преобразовано в полезную работу. Большая часть энергии была потеряна в виде тепла и трения.