Question

На сколько километров пути хватит автомабилю 40 литров бензина, если его масса 3,6 тонны, а общее сопративление движению составляет 0,05 от веса транспортного средства. КПД двигателя 18%. Движение считать равномерным.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

V= 40л = 0,04 м3

η= 18%

m= 3,6т = 35304Н

F= 0,05

S-?

По условию автомобиль движется равномерно, т.е. без ускорения, тогда сила сопротивления движению автомобиля Fc= 0,05*m

Fc=0,05* 35304= 1765 Н

Из формулы  η= Ап/Q , найдем кол-во тепла затраченного при сгорании бензина

Q= q*V*ρ      где q=4,6*10^7 Дж/кг теплота сгорания бензина , ρ(б)= 700 кг/м^3 плотность бензина

Q=  4,6*10^7Дж/кг* 0,04м3 * 700 кг/м^3 = 128,7*10^7 Дж

Тогда при этом с учетом КПД на выполнение полезной работы будет затрачена часть тепла А= η *Q = 0,18 * 128,7*10^7 Дж= 23,2*10^7  Дж , а работа связанная с затратами на преодоление силы сопротивления

А= Fс*S отсюда найдем на сколько км пути хватит автомобилю 40 л бензина

S= A/Fс = 23,2*10^7  Дж/1765 Н= 131331 м = 131 км

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно сначала найти силу трения, которая противопоставляется движению автомобиля. Формула для силы трения:

$F_{тр} = \mu \cdot m \cdot g,$

где:

• $\mu$ - коэффициент трения (в данном случае 0.05),
• $m$ - масса автомобиля (3.6 тонны = 3600 кг),
• $g$ - ускорение свободного падения (приблизительно 9.8 м/с²).

$F_{тр} = 0.05 \cdot 3600 \cdot 9.8 \approx 1764 \text{ Н}.$

Далее, найдем работу, которую нужно совершить, чтобы преодолеть это сопротивление на определенном расстоянии $d$:

$A = F_{тр} \cdot d.$

Теперь мы можем найти количество энергии, которое выделится при сжигании 40 литров бензина. Поскольку КПД двигателя 18%, то:

$Q = 0.18 \cdot \text{Энергия в бензине}.$

Удельная энергия бензина примерно 31,536 MJ/литр.

$Q = 0.18 \cdot 40 \cdot 31.536 \text{ MJ} \approx 226.195 \text{ MJ}.$

Теперь мы можем найти расстояние, на котором этот автомобиль сможет проехать с использованием 40 литров бензина. Используем закон сохранения энергии:

$Q = A,$

$0.18 \cdot 40 \cdot 31.536 \text{ MJ} = 1764 \text{ Н} \cdot d,$

$d \approx \frac{0.18 \cdot 40 \cdot 31.536 \text{ MJ}}{1764 \text{ Н}} \approx 32.1 \text{ км}.$

Итак, автомобиль сможет проехать примерно 32.1 километра на 40 литрах бензина при указанных условиях.