КПД двигателя гусеничного трактора мощностью 60 кВт составляет 30%. Какова средняя масса расходуемого за час дизельного топлива?
Для того чтобы определить среднюю массу расходуемого за час дизельного топлива для гусеничного трактора, необходимо воспользоваться следующими данными:
- Мощность двигателя (P): 60 кВт.
- КПД (η): 30% или 0,3.
Сначала найдем полезную мощность, которая реализуется, учитывая КПД:
\[ P_{полезная} = P \times η = 60 \, \text{кВт} \times 0,3 = 18 \, \text{кВт}. \]
Теперь, для расчета расхода топлива, нам нужно знать, сколько энергии необходимо для выполнения этой мощности за час. Если трактор работает с полезной мощностью 18 кВт в течение одного часа, то общее количество энергии будет равно:
\[ E = P_{полезная} \times t = 18 \, \text{кВт} \times 1 \, \text{ч} = 18 \, \text{кВтч}. \]
Далее, мы обращаем внимание на среднюю теплотворную способность дизельного топлива, которая составляет примерно 35 МДж/л. Для перевода единиц для удобства будем использовать 1 кВтч ≈ 3,6 МДж:
Теперь переведем киловатт-часы в мегаджоули:
\[ E = 18 \, \text{кВтч} \times 3,6 \, \text{МДж/кВтч} = 64,8 \, \text{МДж}. \]
Теперь используя теплотворную способность, можем найти объем потребляемого дизельного топлива:
\[ V = \frac{E}{Q} \approx \frac{64,8 \, \text{МДж}}{35 \, \text{МДж/л}} \approx 1,85 \, \text{л}. \]
Чтобы найти массу топлива, умножим объем на плотность дизельного топлива, которая составляет около 0,85 кг/л:
\[ m = V \times \rho \approx 1,85 \, \text{л} \times 0,85 \, \text{кг/л} \approx 1,57 \, \text{кг}. \]
Таким образом, средняя масса расходуемого за час дизельного топлива составляет примерно 1,57 кг.
