Question

1.Двигатель совершил полезную работу, равную 4,6*10⁴ КДж и при этом израсходовал 5 кг бензина. Вычислите КПД этого двигателя2.Двигатель, имеющий КПД 25%, совершил работу 64 МДж. Какова масса Истраченного дизельного топлива? (q = 42.7 МДж/кг)

Answer 1

1. Дано
А=4,6*10^4 кДж
m=5кг
q=4,6*10^7Дж/кг - удельная теплота сгорания
КПД - ?
СИ:
А=4,6*10^7 Дж
Решение
КПД=А/Q*100%
Q=mq
Q=5кг*46000000Дж=230000000Дж
Кпд=4,6*10^7Дж/230000000Дж*100%=20%
2.Дано
Кпд=25%
А=64МДж
q=42,7МДж/кг
m - ?
Си
А=64000000Дж
q=42700000Дж/кг
Решение
Кпд=А/Q*100%
Q=mq
Кпд=А/mq*100%
m=А/Кпдq
Кпд=25%=0,25
m=64000000Дж/0,25*42700000Дж/кг=6кг
Ответ 1. 20%
2. 6кг

Answer 2

1. Вычисление КПД двигателя

Для вычисления КПД (Коэффициента полезного действия) двигателя, нам необходимо знать, какую полезную работу совершил двигатель и сколько энергии было израсходовано.

Полезная работа двигателя составляет 4,6 * 10⁴ КДж (килоджоулей). Израсходовано 5 кг бензина.

КПД (в процентах) можно вычислить по формуле:

КПД = (полезная работа / затраченная энергия) * 100%

Для начала, нам нужно преобразовать полезную работу из килоджоулей в джоули. Так как 1 кДж = 1000 Дж, полезная работа составляет:

полезная работа = 4,6 * 10⁴ КДж * 1000 Дж/кДж = 4,6 * 10⁷ Дж

Теперь мы можем вычислить КПД:

КПД = (4,6 * 10⁷ Дж / (5 кг * 42.7 МДж/кг)) * 100%

Для удобства расчетов, мы преобразуем 42.7 МДж/кг в Дж/кг:

42.7 МДж/кг * 10⁶ Дж/МДж = 42.7 * 10⁶ Дж/кг

Тогда формула для КПД выглядит следующим образом:

КПД = (4,6 * 10⁷ Дж / (5 кг * 42.7 * 10⁶ Дж/кг)) * 100%

После сокращения единиц измерения, мы получаем:

КПД = (4,6 * 10⁷ / (5 * 42.7)) * 10⁻³ * 100%

Вычисляя это выражение, получаем значение КПД двигателя в процентах.

2. Вычисление массы истраченного дизельного топлива

У нас есть двигатель с КПД 25%, который совершил работу 64 МДж (мегаджоулей).

Мы хотим найти массу истраченного дизельного топлива.

Для начала, нам нужно преобразовать работу из мегаджоулей в джоули. Так как 1 МДж = 10⁶ Дж, работа составляет:

работа = 64 МДж * 10⁶ Дж/МДж = 64 * 10⁷ Дж

Теперь мы можем вычислить затраченную энергию:

затраченная энергия = работа / КПД

затраченная энергия = (64 * 10⁷ Дж) / (0.25) = 256 * 10⁷ Дж

Далее, нам дано, что энергетическая плотность дизельного топлива составляет 42.7 МДж/кг.

Мы можем использовать энергетическую плотность, чтобы вычислить массу истраченного топлива:

масса топлива = затраченная энергия / энергетическая плотность

масса топлива = (256 * 10⁷ Дж) / (42.7 МДж/кг)

Преобразуем 42.7 МДж/кг в Дж/кг:

42.7 МДж/кг * 10⁶ Дж/МДж = 42.7 * 10⁶ Дж/кг

Тогда формула для массы топлива выглядит следующим образом:

масса топлива = (256 * 10⁷ Дж) / (42.7 * 10⁶ Дж/кг)

После сокращения единиц измерения, мы получаем:

масса топлива = (256 * 10⁷) / (42.7) * 10⁻³ кг

Вычисляя это выражение, получаем массу истраченного дизельного топлива в кг.