Чтобы найти мощность двигателя экскаватора, необходимо сначала рассчитать, сколько энергии было выделено при сгорании 10 кг дизельного топлива.
Удельная теплота сгорания дизельного топлива составляет 42 МДж/кг. Следовательно, общее количество энергии (Q), выделившееся при сгорании 10 кг топлива, рассчитывается следующим образом:
\[ Q = m \cdot q \]
где:
- \( m = 10 \, \text{кг} \) (масса топлива),
- \( q = 42 \, \text{МДж/кг} \) (удельная теплота сгорания).
Подставим значения:
\[ Q = 10 \, \text{кг} \cdot 42 \, \text{МДж/кг} = 420 \, \text{МДж} \]
Теперь найдем, сколько энергии было использовано двигателем экскаватора. Учитывая КПД двигателя (η = 20% = 0.2), энергия, превращенная в механическую работу (W), равна:
\[ W = \eta \cdot Q = 0.2 \cdot 420 \, \text{МДж} = 84 \, \text{МДж} \]
Теперь нам нужно узнать мощность двигателя, используя время. Время в часах:
\[ t = 25 \, \text{мин} = \frac{25}{60} \, \text{ч} \approx 0.4167 \, \text{ч} \]
Теперь рассчитываем мощность (P) в мегаваттах:
\[ P = \frac{W}{t} = \frac{84 \, \text{МДж}}{0.4167 \, \text{ч}} \approx 201.6 \, \text{МВт} \]
Для преобразования в киловатты (1 МВт = 1000 кВт):
\[ P \approx 201.6 \times 1000 \approx 201600 \, \text{кВт} \]
Таким образом, мощность двигателя экскаватора, округленная до целого, составляет 201600 кВт.