Question

Помогите пожалуйста Физика 1.Автомобиль потреблял 70 л бензина и проехал 300 км со средней скоростью 72 км/ч. Если КПД автомобиля составляет 25%, какова его средняя мощность на этой дороге?​ Плотность бензина 710 кг/м3,удельная теплота сгорания 46 МДж/кг 2. В электрическом чайнике за 12 мин нагревается 2 л воды от 20°С до кипения. Определить силу тока в электрическом чайнике,если напряжение сети 220 В,а КПД электрического чайника 80%. Плотность воды 1000 кг/м3,удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг0С.

Answer 1

Ответ:

1. Для расчета средней мощности, необходимо узнать количество энергии, потребленное на преодоление 300 км. Можно это сделать, умножив количество топлива на удельную теплоту сгорания: 70 * 710 * 46 * 10^6 = 3 031 200 000 Дж. Далее, разделим эту энергию на время, за которое было преодолено 300 км: 3 031 200 000 / (300/72) = 1 031 040 000 Дж/ч. Разделим это значение на КПД автомобиля: 1 031 040 000 / 0.25 = 4 124 160 000 Дж/ч = 4 124 160 кВт.
   
2. Для определения силы тока необходимо узнать, сколько энергии было потреблено на нагрев 2 литра воды от 20°C до кипения: 2 * 1000 * (100 - 20) * 4200 = 160 000 000 Дж. Далее, разделим эту энергию на время: 160 000 000 / (12 * 60) = 26 666.67 Дж/с. Далее, разделим это значение на КПД чайника: 26 666.67 / 0.8 = 33 333.34 Дж/с = 33.33 кВт. Теперь мы можем рассчитать силу тока: 33.33 * 1000 / 220 = 15.15 А.

Объяснение:

Answer 2

Давайте рассмотрим оба вопроса.

1. Автомобиль:

Используем следующие формулы:

1. Средняя скорость: \[v = \frac{s}{t}\] 2. Расход топлива: \[Q = \frac{m}{\eta}\] 3. Мощность: \[P = \frac{Q \cdot E}{t}\]

Где: - \(v\) - средняя скорость, - \(s\) - расстояние, - \(t\) - время, - \(Q\) - расход топлива, - \(m\) - масса топлива, - \(\eta\) - КПД, - \(P\) - мощность, - \(E\) - энергия.

Расход топлива: \[Q = \frac{s}{v} = \frac{300 \, \text{км}}{72 \, \text{км/ч}} \approx 4,17 \, \text{ч}\]

Масса топлива: \[m = Q \cdot \text{плотность бензина} = 4,17 \, \text{ч} \cdot 70 \, \text{л} \cdot 710 \, \text{кг/м}^3 \approx 20880 \, \text{кг}\]

Энергия: \[E = m \cdot \text{удельная теплота сгорания} = 20880 \, \text{кг} \cdot 46 \, \text{МДж/кг} \cdot 10^6 \, \text{Дж/МДж} \approx 9,60 \times 10^{11} \, \text{Дж}\]

Мощность: \[P = \frac{Q \cdot E}{t} = \frac{4,17 \, \text{ч} \cdot 9,60 \times 10^{11} \, \text{Дж}}{4,17 \, \text{ч}} \approx 9,60 \times 10^{11} \, \text{Дж/ч}\]

2. Электрический чайник:

Используем формулу для мощности:

\[P = \frac{Q \cdot \Delta T}{t}\]

Где: - \(P\) - мощность, - \(Q\) - тепло, переданное воде, - \(\Delta T\) - изменение температуры, - \(t\) - время.

Тепло: \[Q = m \cdot c \cdot \Delta T = 2 \, \text{л} \cdot 1000 \, \text{кг/м}^3 \cdot 4200 \, \text{Дж/кг} \cdot (100 - 20) \, \text{°C} \approx 6,72 \times 10^5 \, \text{Дж}\]

Мощность: \[P = \frac{Q}{t} = \frac{6,72 \times 10^5 \, \text{Дж}}{12 \, \text{мин} \cdot 60 \, \text{с/мин}} \approx 936 \, \text{Вт}\]

Таким образом, мощность автомобиля на дороге составляет примерно \(9,60 \times 10^{11} \, \text{Дж/ч}\), а мощность электрического чайника - примерно \(936 \, \text{Вт}\).