Question

Автомобиль проезжает 225 км со скоростью 75 км/ч. КПД двигателя автомобиля составляет 25%. Полезная мощность-52 кВт. Сколько дизельного топлива использовала машина? (q_дизель = 42 МДж/кг)

Answer 1

Дано:

N = 52 кВт = 52000 Вт

S = 225 км = 225000 м

v = 75 км/ч = 20,8 м/с

q = 4,2×10^7 Дж/кг

КПД = 25% = 0,25

Анализ:

Qн = mq => m = Qn/q

КПД = Ап/Qn => Qn = Ап/КПД

Ап = Nt

t = S/v

Ап= NS/v

Qn = NS/v×кпд

m = NS/v×q×кпд

Решение:

m = 52×10³×225×10³ / 20,8×4,2×10^7×0,25 = 11700 / 218,4 ≈ 54 кг

Ответ: 54 кг

Answer 2

Для решения данной задачи нам понадобится знание о том, что КПД (коэффициент полезного действия) двигателя рассчитывается как отношение полезной мощности к полной мощности:

КПД = (Полезная мощность / Полная мощность) * 100%

В нашем случае полезная мощность равна 52 кВт. Для рассчета полной мощности используем формулу:

Полная мощность = Полезная мощность / (КПД/100%)

Подставляем данные и рассчитываем полную мощность:

Полная мощность = 52 / (25/100) = 52 / 0.25 = 208 кВт

Узнав полную мощность, мы можем рассчитать количество дизельного топлива, которое использовала машина. В данной задаче нам дано выражение для энергетической эффективности дизельного топлива в МДж/кг:

q_дизель = 42 МДж/кг

Для расчета количества использованного топлива мы можем использовать выражение:

Полная мощность = Количество использованного топлива * q_дизель

Теперь найдем количество использованного топлива:

Количество использованного топлива = Полная мощность / q_дизель

Подставляем данные:

Количество использованного топлива = 208 кВт / (42 МДж/кг) = 208 * 10^3 Дж/с / (42 * 10^6 Дж/кг) = (208 / 42) * 10^(3-6) кг = 4.952 кг

Таким образом, для проезда 225 км с использованием скорости 75 км/ч и КПД двигателя 25%, автомобиль использовал примерно 4.952 кг дизельного топлива.