Question

В подъемнике используют двигатель внутреннего сгорания с КПД 30%. С помощью подъемника песок массой 150 т переместили из карьера глубиной 40м на поверхность Земли. Сколько литров бензина израсходовали? Считайте, что g=10Н/кг​

Answer 1

Ответ:

9 литров

Объяснение:

q, p бензина - табличные величины. Могут несколько отличаться в разных источниках, я взяла округленные.

q = 27 000 000 Дж/кг

p = 800 кг/м³

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать законы сохранения энергии. Первоначальная потенциальная энергия груза в карьере превращается в кинетическую энергию и энергию, потребляемую двигателем внутреннего сгорания.

Масса песка: m = 150 т = 150000 кг Гравитационная постоянная: g = 10 Н/кг Высота подъема: h = 40 м

Первоначальная потенциальная энергия груза: ПЭ = m * g * h

ПЭ = 150000 кг * 10 Н/кг * 40 м = 60000000 Дж

КПД двигателя: η = 0.30 (или 30%)

Работа, совершенная двигателем, равна изменению потенциальной энергии груза:

Работа = ПЭ = 60000000 Дж

Так как КПД определяется как отношение полезной работы к затраченной энергии, то:

Полезная работа = η * Затраченная энергия

Затраченная энергия = Полезная работа / η

Затраченная энергия = 60000000 Дж / 0.30 = 200000000 Дж

Теперь мы можем найти количество израсходованного топлива. Поскольку теплота сгорания бензина составляет около 44 МДж/л, то:

Израсходованный бензин = Затраченная энергия / Теплота сгорания бензина

Израсходованный бензин = 200000000 Дж / (44 * 10^6 Дж/л) = 0.004545 л

Итак, израсходовано примерно 0.004545 литра бензина.