Question

Автомобиль движется со скоростью 54 кмч и расходует 4,4 кг бензина на пути 50 км. КПД двигателя — 23 %. Определи мощность, развиваемую двигателем автомобиля. (Удельная теплота сгорания бензина равна 45МДжкг).Ответ (округли до десятых кВт) решить нужно по действиям и с пояснениями) очень поможете)

Answer 1

Объяснение:

N=кпд×A/t

A=Q=qm=45×10^6×4,4=198×10^6

t=S/u=50/54=0,93ч=55,8 с

N=0,23×10^6×198/55,8= 45540000/55,8=816 129Вт=816,1КВт

Answer 2

Для определения мощности, развиваемой двигателем автомобиля, нам нужно рассмотреть несколько шагов:

1. Начнем с определения энергии, потребляемой автомобилем для движения на расстоянии 50 км при скорости 54 км/ч. Для этого используем следующую формулу:

   Энергия (в джоулях) = работа (в джоулях) = сила (в ньютонах) x расстояние (в метрах)

   Сначала переведем скорость из км/ч в м/с:

   54 км/ч = 54 * 1000 м / 3600 с = 15 м/с

   Теперь найдем силу сопротивления воздуха, которая действует на автомобиль при этой скорости. Для этого используем следующую формулу:

   Сила (в ньютонах) = (0,5 * плотность воздуха * площадь поперечного сечения * коэффициент аэродинамического сопротивления * скорость^2)

   Пусть коэффициент аэродинамического сопротивления равен Cd (обычно около 0,3), а площадь поперечного сечения S (площадь фронтальной поверхности автомобиля).

   Для простоты предположим, что плотность воздуха равна приблизительно 1,2 кг/м^3.

   Сила = (0,5 * 1,2 кг/м^3 * S * 0,3 * (15 м/с)^2)

2. Теперь вычислим работу, совершаемую двигателем, чтобы преодолеть это сопротивление на расстоянии 50 км:

   Работа (в джоулях) = Сила (в ньютонах) x расстояние (в метрах)

3. Далее мы учитываем КПД двигателя. КПД выражается в процентах, поэтому для расчетов используем его в виде десятичной дроби (23% = 0,23).

   Реальная работа (в джоулях) = Работа (в джоулях) / КПД

4. Теперь определим, сколько энергии будет выделяться при сгорании 4,4 кг бензина. Удельная теплота сгорания бензина равна 45 МДж/кг, что равно 45 * 10^6 Дж/кг.

   Энергия (в джоулях), выделяющаяся при сгорании 4,4 кг бензина = 4,4 кг * 45 * 10^6 Дж/кг

5. Теперь мы можем найти мощность двигателя, развиваемую в киловаттах:

   Мощность (в ваттах) = Реальная работа (в джоулях) / время (в секундах)

   Время можно найти, разделив расстояние (50 км) на скорость (54 км/ч) и переведя в секунды:

   Время (в секундах) = (50 км * 1000 м/км) / (54 км/ч * (1000 м/км) / 3600 с/ч)

6. Теперь, когда у нас есть мощность в ваттах, переведем ее в киловатты:

   Мощность (в киловаттах) = Мощность (в ваттах) / 1000

Теперь давайте выполним вычисления:

1. Рассчитаем силу сопротивления воздуха:

   Сила = (0,5 * 1,2 кг/м^3 * S * 0,3 * (15 м/с)^2) Сила ≈ 30,375S ньютона

2. Рассчитаем работу, совершаемую двигателем:

   Работа = Сила x расстояние Работа = 30,375S ньютона x 50,000 м Работа = 1,518,750S джоулей

3. Учтем КПД двигателя:

   Реальная работа = Работа / КПД Реальная работа = 1,518,750S джоулей / 0,23 Реальная работа ≈ 6,607,609.78S джоулей

4. Энергия, выделяющаяся при сгорании 4,4 кг бензина:

   Энергия = 4,4 кг * 45 * 10^6 Дж/кг Энергия = 198 * 10^6 Дж

5. Вычислим время:

   Время = (50,000 м) / (15 м/с) Время ≈ 3333,33 секунды

6. Рассчитаем мощность в ваттах:

   Мощность = Реальная работа / Время Мощность ≈ (6,607,609.78S джоулей) / 3333,33 секунды Мощность ≈ 1982,283S ватт

7. Переведем мощность в киловатты:

   Мощность ≈ 1982,283S ватт / 1000 Мощность ≈ 1,982S киловатт

Таким образом, мощность, развиваемая двигателем автомобиля, составляет примерно 1,982S киловатта. Это значение зависит от площади поперечного сечения автомобиля, которую нужно знать, чтобы получить конкретное число.