Определите КПД двигателя легкового автомобиля есле за 1ч работы он израсходовал 9,5лбензина развиваямощностьдо 25кВт. Плотность бензина 710кг/м³
Для определения коэффициента полезного действия (КПД) двигателя легкового автомобиля, необходимо сначала рассчитать количество энергии, которое он получил из сожженного топлива, и сопоставить это с затраченной энергией.
Выясним, сколько бензина было использовано:
Из условия задачи известно, что за 1 час работы двигатель израсходовал 9,5 литра бензина. Переведём литры в кубические метры:
\[ 9,5 \text{ л} = 0,0095 \text{ м}³ \]Рассчитаем массу использованного бензина:
Используя плотность бензина (710 кг/м³), находим массу:
\[ m = V \cdot \rho = 0,0095 \text{ м}³ \cdot 710 \text{ кг/м}³ = 6,745 \text{ кг} \]Найдем теплоту сгоревшего топлива:
Обычно теплотворная способность бензина составляет приблизительно 32 МДж/кг. Теперь можем рассчитать общее количество энергии, которое извлечено из 6,745 кг бензина:
\[ Q = m \cdot q = 6,745 \text{ кг} \cdot 32 \times 10^6 \text{ Дж/кг} = 215840000 \text{ Дж} \text{ (или 215,84 МДж)} \]Определим полезную работу, выполненную двигателем:
Двигатель развивает мощность 25 кВт, следовательно, за 1 час (3600 секунд) он выполнит:
\[ A = P \cdot t = 25 \text{ кВт} \cdot 3600 \text{ с} = 90000 \text{ Дж} \]Теперь можем рассчитать КПД:
КПД (η) определяется как отношение полезной работы к количеству энергии, подведенному к двигателю: \[ \eta = \frac{A}{Q} = \frac{90000 \text{ Дж}}{215840000 \text{ Дж}} \approx 0,000417 \text{ или } 0,0417 \text{ (4,17\% )} \]
Таким образом, КПД двигателя легкового автомобиля составляет примерно 4,17%.
