Question

Двс мощностью 36 кВт за 1 час работы израсходовал 17 л бензина . определите КПД двигателя.

Answer 1

Сделал прикидочный расчет. КПД получается больше единицы. Сдается, где-то ошибочка в условии. Или мощность и время завышены, или расход бензина занижен.
Использовал следующие данные:
плотность бензина 750 г/л, 2 литра имеют массу 1,5 кг
Удельная теплота сгорания 45 МДж/кг
Полезная работа двигателя 36000 Вт * 3600 с = 129,6*10^6 Дж
Сгоревший бензин дал 1,5*45*10^6 = 67,5*10^6 Дж
Какой-то суперэкономичный движок получается. Все законы сохранения энергии перестают действовать!

Answer 2

КПД (коэффициент полезного действия) двигателя рассчитывается по формуле:

\[ КПД = \frac{{Выходная\;мощность}}{{Входная\;мощность}} \]

В данном случае, входная мощность - это энергия, содержащаяся в 17 литрах бензина. Энергия бензина измеряется в энергетических единицах, обычно в мегаджоулях (МДж) или киловатт-часах (кВт·ч).

Энергетическая эффективность бензина обычно принимается около 31,536 кДж/л (это примерное значение и может варьироваться в зависимости от конкретного вида бензина).

\[ Входная\;мощность = Объем\;бензина \times Энергетическая\;эффективность \]

\[ Входная\;мощность = 17\;л \times 31,536\;кДж/л \]

\[ Входная\;мощность \approx 534,912\;кДж \]

Теперь, если дана выходная мощность в 36 кВт за 1 час работы, то выходная мощность за 1 час также измеряется в кДж.

\[ Выходная\;мощность = 36\;кВт \times 1\;час \times 3,600\;сек \times 1,000\;Вт/кВт \]

\[ Выходная\;мощность \approx 129,600\;кДж \]

Теперь мы можем использовать формулу КПД:

\[ КПД = \frac{{129,600\;кДж}}{{534,912\;кДж}} \]

\[ КПД \approx 0,242 \]

Итак, коэффициент полезного действия (КПД) этого двигателя составляет примерно 24,2%. Это означает, что только около 24,2% энергии, содержащейся в бензине, преобразуется в полезную механическую работу, а остальная часть теряется в виде тепла, шума и других неэффективных потерь.