Question

Судно на подводных крыльях развивает мощность 1500 кВт при КПД двигателя 30%. Определить массу топлива затраченную на единицу пути при скорости судна 72 км / час. Удельная теплота сгорания топлива 50 * 10 в 6 степени Дж / к.

Answer 1

Для определения массы топлива, затраченной на единицу пути, мы можем использовать следующую формулу:

\[ \text{Масса топлива} = \frac{\text{Мощность} \times \text{Время}}{\text{КПД} \times \text{Удельная теплота сгорания топлива}} \]

Где: - Мощность = 1500 кВт - КПД (коэффициент полезного действия) двигателя = 30% или 0,3 - Удельная теплота сгорания топлива = \(50 \times 10^6\) Дж/кг (преобразуем в Дж/к, умножив на 1000)

Для расчета времени на единицу пути, используем следующую формулу:

\[ \text{Время} = \frac{\text{Расстояние}}{\text{Скорость}} \]

Где: - Скорость судна = 72 км/час

Теперь приступим к расчетам.

1. Преобразуем удельную теплоту сгорания топлива в Дж/кг: \(50 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} \times 1000 \, \text{г/кг} = 5 \times 10^7 \, \text{Дж/кг}\).

2. Рассчитаем время на единицу пути: \(\text{Время} = \frac{\text{Расстояние}}{\text{Скорость}} = \frac{1 \, \text{км}}{72 \, \text{км/час}} \approx 0,0139 \, \text{часа}\).

3. Теперь рассчитаем массу топлива:

\[ \text{Масса топлива} = \frac{1500 \, \text{кВт} \times 0,0139 \, \text{часа}}{0,3 \times 5 \times 10^7 \, \text{Дж/кг}} \]

\[ \text{Масса топлива} \approx \frac{20,85 \, \text{кВт} \times \text{час}}{1,5 \times 10^7 \, \text{Дж/кг}} \]

\[ \text{Масса топлива} \approx 0,00139 \, \text{кг} \]

Таким образом, масса топлива, затраченная на единицу пути при скорости судна 72 км/час, составляет приблизительно 0,00139 кг.