Чтобы рассчитать количество бензина, сгоревшего в камере сгорания ДВС, необходимо определить, сколько работы было выполнено двигателем и как это связано с КПД.
Работа, выполненная двигателем (W): \[ W = F \times s \] где:
- \( F = 500 \, \text{H} \) (сила тяги)
- \( s = 100 \, \text{км} = 100000 \, \text{м} \) (расстояние)
Подставим значения: \[ W = 500 \, \text{H} \times 100000 \, \text{м} = 50000000 \, \text{Дж} = 50 \, \text{МДж} \]
Энергия, полученная от сгоревшего топлива (E): Отношение работы, выполненной двигателем, к КПД приведет к энергии, затраченной на сжигание топлива: \[ E = \frac{W}{\eta} \] где \( \eta = 0.20 \) (КПД).
Подставим значения: \[ E = \frac{50000000 \, \text{Дж}}{0.20} = 250000000 \, \text{Дж} = 250 \, \text{МДж} \]
Определение количества бензина: Учитывая, что при сгорании 1 литра бензина выделяется примерно 31.5 МДж энергии, можем найти, сколько литров бензина сгорело: \[ V = \frac{E}{Q} \] где \( Q = 31.5 \, \text{МДж/л} \).
Подставим значения: \[ V = \frac{250 \, \text{МДж}}{31.5 \, \text{МДж/л}} \approx 7.94 \, \text{л} \]
Таким образом, для перемещения на 100 км при средней силе тяги 500 Н с КПД двигателя 20% сгорело примерно 7.94 литра бензина.