Легковой автомобиль массой т = 1500 кг разгоняется из состояния покоя с постоянным ускорением а = 2 м/с? • . КПД автомобильного двигателя (коэффициент преобразования тепловой энергии сгорания бензина в механическую считать постоянным и равным п = 30 %. Сопротивлением воздуха можно пренебречь. Удельная теплота сгорания бензина 9 = 46 МДж/кг. Чему будет равен расход бензина через 5 секунд разгона? Ответ выразите в г/с, округлите до десятых.

Question 1

Задача Задача №1685772

А

Аноним

01 октября 2024 07:30 · публичный вопрос

А

Аноним 01 октября 2024 07:30

Легковой автомобиль массой т = 1500 кг разгоняется из состояния покоя с постоянным ускорением а = 2 м/с? • . КПД автомобильного двигателя (коэффициент преобразования тепловой энергии сгорания бензина в механическую считать постоянным и равным п = 30 %. Сопротивлением воздуха можно пренебречь. Удельная теплота сгорания бензина 9 = 46 МДж/кг. Чему будет равен расход бензина через 5 секунд разгона? Ответ выразите в г/с, округлите до десятых.

Answer

Чтобы найти расход бензина через 5 секунд разгона легкового автомобиля, необходимо сначала рассчитать работу, которую совершает автомобиль, используя кинетическую энергию, и затем связать это с теплотой, вырабатываемой при сгорании бензина.

Расчет скорости автомобиля через 5 секунд:
Кинетическая энергия \( E_k \) автомобиля при выходной скорости может рассчитываться по формуле: \[ v = a \cdot t \] где: \( a = 2 \, \text{м/с}^2 \) — ускорение, \( t = 5 \, \text{с} \) — время.

Подставим значения: \[ v = 2 \cdot 5 = 10 \, \text{м/с} \]

Теперь рассчитаем кинетическую энергию: \[ E_k = \frac{1}{2} m v^2 \] где: \( m = 1500 \, \text{кг} \) — масса автомобиля.

Подставим значения: \[ E_k = \frac{1}{2} \cdot 1500 \cdot (10)^2 = \frac{1}{2} \cdot 1500 \cdot 100 = 75000 \, \text{Дж} \]

Расчет количества энергии, получаемой от сжигания бензина:
Принимаем КПД \( \eta = 0.3 \), то есть 30% энергии преобразуется в механическую. Следовательно: \[ E_{\text{выделяемая}} = \frac{E_k}{\eta} = \frac{75000}{0.3} = 250000 \, \text{Дж} \]
Расчет массы бензина:
Удельная теплота сгорания бензина \( Q = 46\, \text{МДж/кг} = 46000000 \, \text{Дж/кг} \).

Количество бензина \( m_{\text{бензина}} \) можно найти по формуле: \[ m_{\text{бензина}} = \frac{E_{\text{выделяемая}}}{Q} \] Подставим значения: \[ m_{\text{бензина}} = \frac{250000}{46000000} \approx 0.00543478 \, \text{кг} \]

Расчет расхода бензина за 5 секунд:
Расход бензина в г/с можно найти так: \[ \text{Расход} = \frac{m_{\text{бензина}}}{t} \] где \( t = 5 \, \text{с} \).

Подставим значение: \[ \text{Расход} = \frac{0.00543478}{5} \approx 0.001086956 \, \text{кг/с} \approx 1.086956 \, \text{г/с} \]

Округлим до десяток: \[ \text{Расход} \approx 1.1 \, \text{г/с} \]

Таким образом, расход бензина через 5 секунд разгона составляет 1.1 г/с.

Question 2

Легковой автомобиль массой т = 1500 кг разгоняется из состояния покоя с постоянным ускорением а = 2 м/с? • . КПД автомобильного двигателя (коэффициент преобразования тепловой энергии сгорания бензина в механическую считать постоянным и равным п = 30 %. Сопротивлением воздуха можно пренебречь. Удельная теплота сгорания бензина 9 = 46 МДж/кг. Чему будет равен расход бензина через 5 секунд разгона? Ответ выразите в г/с, округлите до десятых.

Answer

Чтобы найти расход бензина через 5 секунд разгона легкового автомобиля, необходимо сначала рассчитать работу, которую совершает автомобиль, используя кинетическую энергию, и затем связать это с теплотой, вырабатываемой при сгорании бензина. 1. **Расчет скорости автомобиля через 5 секунд:** Кинетическая энергия \( E_k \) автомобиля при выходной скорости может рассчитываться по формуле: \[ v = a \cdot t \] где: \( a = 2 \, \text{м/с}^2 \) — ускорение, \( t = 5 \, \text{с} \) — время. Подставим значения: \[ v = 2 \cdot 5 = 10 \, \text{м/с} \] Теперь рассчитаем кинетическую энергию: \[ E_k = \frac{1}{2} m v^2 \] где: \( m = 1500 \, \text{кг} \) — масса автомобиля. Подставим значения: \[ E_k = \frac{1}{2} \cdot 1500 \cdot (10)^2 = \frac{1}{2} \cdot 1500 \cdot 100 = 75000 \, \text{Дж} \] 2. **Расчет количества энергии, получаемой от сжигания бензина:** Принимаем КПД \( \eta = 0.3 \), то есть 30% энергии преобразуется в механическую. Следовательно: \[ E_{\text{выделяемая}} = \frac{E_k}{\eta} = \frac{75000}{0.3} = 250000 \, \text{Дж} \] 3. **Расчет массы бензина:** Удельная теплота сгорания бензина \( Q = 46\, \text{МДж/кг} = 46000000 \, \text{Дж/кг} \). Количество бензина \( m_{\text{бензина}} \) можно найти по формуле: \[ m_{\text{бензина}} = \frac{E_{\text{выделяемая}}}{Q} \] Подставим значения: \[ m_{\text{бензина}} = \frac{250000}{46000000} \approx 0.00543478 \, \text{кг} \] 4. **Расчет расхода бензина за 5 секунд:** Расход бензина в г/с можно найти так: \[ \text{Расход} = \frac{m_{\text{бензина}}}{t} \] где \( t = 5 \, \text{с} \). Подставим значение: \[ \text{Расход} = \frac{0.00543478}{5} \approx 0.001086956 \, \text{кг/с} \approx 1.086956 \, \text{г/с} \] Округлим до десяток: \[ \text{Расход} \approx 1.1 \, \text{г/с} \] Таким образом, расход бензина через 5 секунд разгона составляет **1.1 г/с**.