Question

Потужність двигуна тепловоза 6 МВт при ККД = 25%. Скільки нафти витрачає тепловоз за 5 годин роботи, якщо теплота згорання нафти 46 МДж/кг?

Answer 1

Ответ: 9391кг

Объяснение:

Дано:

Р=6МВт=6000000Вт

η=25%=0,25

t=5ч=18000c

q=46МДж/кг

-------------------

m-?

η=Ап/Q, где:

Ап-полезная работа;

Q-затраченная теплота на выполнение этой работы.

Ап=Р*t, где:

Р-мощность двигателя;

t-время работы двигателя

Q=q*m, где:

q-удельная теплота сгорания топлива;

m-масса топлива.

Отсюда:

m=P*t/(g*η)=6000000*18000/(46000000*0,25)=9391кг

Answer 2

Звичайно, розрахуємо! Потужність двигуна тепловоза складає 6 МВт, а ККД (коефіцієнт корисної дії) становить 25%.

ККД визначає, яка частина енергії, яка міститься в паливі, перетворюється на корисну роботу. Формула для розрахунку витрат палива:

\(\text{ККД} = \frac{\text{Корисна робота}}{\text{Енергія палива}}\)

Ми шукаємо кількість палива, тому можемо перегрупувати формулу для обчислення енергії палива:

\(\text{Енергія палива} = \frac{\text{Корисна робота}}{\text{ККД}}\)

Спочатку переведемо потужність двигуна в одиниці кіловатів (кВт), оскільки енергія палива вказана у кілоджоулях на кілограм:

\(6 \, \text{МВт} = 6 \times 1000 \, \text{кВт} = 6000 \, \text{кВт}\)

Тепер можемо знайти корисну роботу двигуна:

\(\text{Корисна робота} = \text{Потужність} \times \text{Час роботи} = 6000 \, \text{кВт} \times 5 \, \text{годин} = 30,000 \, \text{кВт} \cdot \text{год}\)

Тепер використаємо формулу для знаходження енергії палива:

\(\text{Енергія палива} = \frac{30,000 \, \text{кВт} \cdot \text{год}}{0.25} = 120,000 \, \text{кВт} \cdot \text{год}\)

Теплота згоряння нафти дорівнює 46 МДж/кг, що у кілоджоулях на кілограм переводиться так: \(46 \, \text{МДж} = 46 \times 10^6 \, \text{кДж} = 46 \times 10^6 \times 1000 \, \text{кДж} = 46 \times 10^9 \, \text{кДж} = 46 \times 10^{12} \, \text{дж}\)

Оскільки у нас вже є кількість енергії палива в кВт⋅год (120,000 кВт⋅год), ми можемо знайти масу нафти, використовуючи теплоту згоряння нафти:

\(\text{Маса нафти} = \frac{\text{Енергія палива}}{\text{Теплота згоряння нафти}} = \frac{120,000 \, \text{кВт} \cdot \text{год}}{46 \times 10^{12} \, \text{дж}} = \frac{120,000 \times 10^3 \, \text{кВт} \cdot \text{год}}{46 \times 10^{12}} \, \text{кг}\)

Після обчислень отримаємо значення маси нафти, яке тепловоз витрачає за 5 годин роботи.