Question

Двигатель мощностью 12 кВт потребляет в час 2 килограмма бензина Определите КПД двигателя

Answer 1

Сжигаем бензин:
Q = q*m = 46,2*10⁶ *2 = 92,4*10⁶ Дж

КПД =  N*t*100% / Q = 12 000*3600*100% / 92,4*10⁶ ≈ 47 %

Answer 2

КПД (коэффициент полезного действия) двигателя можно вычислить, зная количество потребляемой энергии и количество энергии, полученной от использованного топлива.

Сначала нужно определить количество энергии, содержащееся в 2 кг бензина. Энергетическая ценность бензина обычно выражается в теплоте сгорания, которая для бензина составляет около 44 мегаджоулей (МДж) на килограмм.

Количество энергии в 2 кг бензина: Энергия = масса × теплота сгорания Энергия = 2 кг × 44 МДж/кг (преобразуем килограммы в мегаграммы, так что миллион граммов = 1 кг) Энергия = 88 МДж

Теперь, если двигатель мощностью 12 кВт потребляет эту энергию за один час, мы можем вычислить количество энергии, потребляемое за час:

Энергия = Мощность × Время Энергия = 12 кВт × 1 час = 12 кВт-ч

КПД можно рассчитать, используя формулу:

КПД = (Полезная энергия / Потребляемая энергия) × 100%

Где: Полезная энергия - это количество энергии, которое фактически используется для работы. Потребляемая энергия - это количество энергии, потребляемое из источника.

Теперь давайте рассчитаем КПД:

Полезная энергия = 12 кВт-ч (как мы вычислили ранее) Потребляемая энергия = 88 МДж (энергия, полученная из 2 кг бензина)

Преобразуем единицы измерения, чтобы сравнить их:

88 МДж = 88 000 кДж

Теперь можно рассчитать КПД:

КПД = (12 кВт-ч / 88 000 кДж) × 100% КПД ≈ (12 кДж / 88 000 кДж) × 100% КПД ≈ 0.0136 × 100% ≈ 1.36%

Таким образом, КПД этого двигателя составляет приблизительно 1.36%. Это довольно низкий показатель, что может быть связано с различными факторами, такими как потери из-за трения, тепловые потери и другие энергетические потери в процессе работы двигателя.