Question

СРОЧНО Двигун автомобіля потужністю 36,8 кВт витрачає 10 кг бензину за годину. Визначте ККД двигуна.

Answer 1

Ответ:

КПД = 28.8%

Объяснение:

Р = 36,8 кВт = 36,8 ·10³ Вт - мощность двигателя

m = 10 кг - масса бензина

q = 4.6·10⁷ Дж/кг - удельная теплота сгорания бензина

НАЙТИ

η - КПД двигателя

РЕШЕНИЕ

Q = q · m = 4.6·10⁷ · 10 = 4.6 ·10⁸  (Дж) - энергия, полученная при сгорании 10 кг бензина в час

Мощность двигателя измеряется в Вт, это Дж/с. 1час = 3600с

А = Р · 3600 = 36,8 ·10³ · 3600 = 1,3248·10⁸  (Дж) - энергия, потребная для работы двигателя в течении 1-го часа

η = А : Q · 100% = 1,3248·10⁸ : 4.6 ·10⁸  · 100% = 28.8%

Answer 2

ККД (Коефіцієнт Корисної Дії) двигуна можна визначити за формулою:

ККД = (Корисна потужність / Вхідна потужність) * 100,

де Корисна потужність - це потужність, яка використовується для виконання корисної роботи (у нашому випадку, для руху автомобіля), а Вхідна потужність - це потужність, яка споживається від джерела енергії (у нашому випадку, від бензину).

Перше, що потрібно зробити, це визначити Вхідну потужність. Ми можемо знайти її, використовуючи енергію, яку споживає двигун. Відомо, що двигун витрачає 10 кг бензину за годину. Для цього споживання бензину ми можемо використати високопопалитний об'ємний опалювальний еквівалент (ВОЕ) для бензину, який дорівнює приблизно 33,6 МДж/л (мегаджоулі на літр).

Енергія, яку споживає двигун за годину: Енергія = Об'єм пального * ВОЕ = 10 кг * 33,6 МДж/л ≈ 336 МДж.

Потім, ми можемо виразити цю енергію в одиницях потужності (ваттах), знаючи, що 1 джоуль = 1 ватт * 1 секунда: Енергія = 336 МДж * 10^6 дж/МДж ≈ 3.36 * 10^11 дж.

Час, за який споживається бензин, - 1 година = 3600 секунд.

Вхідна потужність: Вхідна потужність = Енергія / Час = (3.36 * 10^11 дж) / 3600 с ≈ 9.33 * 10^7 Вт.

Тепер ми можемо використати вказану потужність двигуна (36,8 кВт) та обчислену Вхідну потужність, щоб знайти Корисну потужність:

Корисна потужність = 36.8 кВт * 1000 Вт/кВт ≈ 36800 Вт.

Тепер ми можемо обчислити ККД:

ККД = (Корисна потужність / Вхідна потужність) * 100 = (36800 Вт / 9.33 * 10^7 Вт) * 100 ≈ 0.0394%.

Отже, ККД цього двигуна приблизно становить 0.0394%.