Чтобы определить расход топлива двигателя на 1 км, нужно сначала выяснить, сколько энергии требуется для преодоления данного расстояния с заданной силой тяги.
Определение работы, необходимой для движения на 1 км: Работа (A) определяется по формуле: \[ A = F \cdot s \] где \( F \) — сила тяги, \( s \) — расстояние. В данном случае: \[ A = 1000 \, \text{Н} \cdot 1000 \, \text{м} = 1{,}000{,}000 \, \text{Дж} \]
Определение полезной энергии, которую выдает двигатель: КПД (η) двигателя показывает, какая доля затраченной энергии преобразуется в полезную работу. В данном случае: \[ \text{Полезная энергия} = \frac{A}{\eta} = \frac{1{,}000{,}000 \, \text{Дж}}{0{,}3} \approx 3{,}333{,}333 \, \text{Дж} \]
Определение расхода топлива: Чтобы найти массу топлива (m), необходимую для получения данной энергии, используем удельную теплоту сгорания топлива: \[ Q = \frac{E}{q} \] где \( Q \) — масса топлива, \( E \) — энергия, \( q \) — удельная теплота сгорания. В данном случае: \[ Q = \frac{3{,}333{,}333 \, \text{Дж}}{4{,}6 \times 10^7 \, \text{Дж/кг}} \approx 0{,}0723 \, \text{кг} \]
Таким образом, расход топлива на 1 км составит примерно 0,0723 кг.