Question

СРОЧНО, ДАМ 15 БАЛЛОВ Скутер едет со скоростью 24 км/ч. За 106 км пути он расходует 1,3 кг бензина. Определи полезную мощность двигателя, если КПД двигателя скутера равен 23 %. (Удельная теплота сгорания бензина q=46МДжкг). Ответ (округли до десятых): Вт. Спасибо

Answer 1

Ответ:

Решение представлено на фото

Answer 2

Для определения полезной мощности двигателя скутера, необходимо использовать следующую формулу:

Полезная мощность = Энергия, затраченная на преодоление сопротивления / Время, затраченное на преодоление расстояния

Энергия, затраченная на преодоление сопротивления можно рассчитать как разность между энергией, полученной от сгорания бензина, и энергией, потерянной на преодоление сопротивления движению.

Энергия, полученная от сгорания бензина, равна массе бензина, умноженной на удельную теплоту сгорания бензина: E1 = 1,3 кг * 46 МДж/кг = 59,8 МДж

Энергия, потерянная на преодоление сопротивления движению, равна работе против сил сопротивления, которые выражаются формулой: Сила сопротивления = сила трения + сила сопротивления воздуха

Сила трения можно вычислить по формуле: Fтр = масса * ускорение трения Fтр = масса * ускорение = масса * (скорость / время), где время равно времени, затрачиваемому на преодоление 106 км

Для рассчета скорости в м/с нужно разделить скорость в км/ч на 3,6: скорость = 24 км/ч / 3,6 = 6,67 м/с

Также в данной задаче не указано значение ускорения трения, поэтому будем считать его равным 0.

Сила сопротивления воздуха можно рассчитать по формуле: Fсв = (плотность воздуха * коэффициент сопротивления воздуха * площадь фронтального сечения скутера * скорость^2) / 2 Учитывая, что у нас нет данных о плотности воздуха, коэффициенте сопротивления воздуха и площади фронтального сечения скутера, мы не можем точно рассчитать эту силу. Поэтому примем ее равной 0.

Таким образом, сила сопротивления будет равна: Fс = Fтр + Fсв = масса * (скорость / время)

Для определения времени, затраченного на преодоление расстояния, мы можем использовать следующую формулу: Время = Расстояние / Скорость В нашем случае: Время = 106 км / 24 км/ч = 4,42 ч

Таким образом, сила сопротивления равна: Fс = масса * (скорость / время) = 1,3 кг * (6,67 м/с / 4,42 ч) = 3,51 Н

Теперь можем рассчитать полезную мощность двигателя: Полезная мощность = (Энергия, полученная от сгорания бензина - Работа против сил сопротивления) / Время Полезная мощность = (E1 - Fс * расстояние) / Время Полезная мощность = (59,8 МДж - 3,51 Н * 106 км) / 4,42 ч

Переведем МДж в Дж: 59,8 МДж * 10^6 Дж/МДж = 59,8 * 10^6 Дж

Подставляем значения в формулу: Полезная мощность = (59,8 * 10^6 Дж - 3,51 Н * 106 км) / 4,42 ч

Рассчитаем ответ:

Полезная мощность = (59,8 * 10^6 Дж - 3,51 Н * (106*1000 м)) / (4,42 * 3600 с)

Таким образом, чтобы найти ответ в Вт, нам нужно перевести Дж в Вт: 1 Вт = 1 Дж/с

Полезная мощность = (59,8 * 10^6 Вт*с - 3,51 * 106 Н * 106 м) / (4,42 * 3600 с) Полезная мощность = (59,8 * 10^6 Вт*с - 3,51 * 106 * 10^6 Н*м) / (4,42 * 3600 с) Полезная мощность = 2,2 * 10^6 Вт

Ответ: Полезная мощность двигателя скутера равна 2,2 * 10^6 Вт.