Question

Автомобиль за 1 час работы расходовал 5 кг бензина. Определите КПД двигателя внутреннего сгорания, если за это время он совершил полезную работу 6,9 • 10 в 7 степени Дж, q=4,6*10 в седьмой степени

Answer 1

Η = А полезная / А затраченная * 100 % 

А полезная = 6,9 * 10 ^ 7 = 69000000 Дж 
А затраченная = q * m = 4,6 * 10 ^ 7 * 5  = 46000000 * 5 = 230000000 Дж 

η = 69000000 / 230000000 * 100 % = 0,3 %

Answer 2

Эффективность (КПД) двигателя внутреннего сгорания можно определить с использованием следующей формулы:

\[ КПД = \frac{\text{Полезная работа}}{\text{Тепловая энергия в топливе}} \]

Полезная работа обозначается как \( W \), а тепловая энергия в топливе как \( Q \). В данном случае, полезная работа \( W \) равна \( 6,9 \times 10^7 \) Дж, а тепловая энергия в топливе \( Q \) можно выразить через расход бензина и теплоту сгорания бензина.

Формула для тепловой энергии в топливе:

\[ Q = m \cdot c \cdot \Delta T \]

где: - \( m \) - масса топлива (в данном случае, расход бензина), - \( c \) - удельная теплоемкость топлива, - \( \Delta T \) - изменение температуры.

Теплота сгорания бензина \( Q_{\text{сг}} \) примерно равна 44 МДж/кг (это значение может варьироваться в зависимости от состава бензина, но для большинства бензинов это приблизительное значение).

Теперь мы можем выразить тепловую энергию в топливе:

\[ Q = m \cdot Q_{\text{сг}} \]

Теперь подставим значения и решим задачу.

1. Рассчитаем тепловую энергию в топливе:

\[ Q = 5 \, \text{кг} \times 44 \, \text{МДж/кг} \]

\[ Q = 220 \, \text{МДж} \]

2. Теперь рассчитаем КПД:

\[ КПД = \frac{6,9 \times 10^7 \, \text{Дж}}{220 \times 10^6 \, \text{Дж}} \]

\[ КПД \approx 0,314 \]

Таким образом, эффективность (КПД) двигателя внутреннего сгорания в данном случае примерно равна 0,314 или 31,4%.