КПД двигателя автомобиля 25%. Какую максимально полезную работу может совершить двигатель, израсходовав 10 л бензина? Плотность бензина 700 кг/м3, удельная теплота сгорания 44,3…
КПД двигателя автомобиля 25%. Какую максимально полезную работу может совершить двигатель, израсходовав 10 л бензина? Плотность бензина 700 кг/м3, удельная теплота сгорания 44,3 МДж/кг
Для решения данной задачи сначала нужно определить, сколько энергии будет выделено при сгорании 10 литров бензина.
Переведем объем бензина в массу:
Плотность бензина составляет 700 кг/м³. Объем бензина в 10 литрах равен 0,01 м³ (так как 1 л = 0,001 м³):
\[ m = V \times \rho = 0,01 \, \text{м}³ \times 700 \, \text{кг/м}³ = 7 \, \text{кг} \]
Теперь посчитаем, сколько энергии выделится при сгорании 7 кг бензина:
Удельная теплота сгорания составляет 44,3 МДж/кг (1 МДж = 10^6 Дж):
\[ Q = m \times q = 7 \, \text{кг} \times 44,3 \, \text{МДж/кг} = 310,1 \, \text{МДж} = 310100000 \, \text{Дж} \]
Теперь найдем максимально полезную работу, которую может совершить двигатель, учитывая его КПД:
КПД (коэффициент полезного действия) двигателя составляет 25% или 0,25. Полезная работа (A) рассчитывается по формуле:
\[ A = Q \times \text{КПД} = 310100000 \, \text{Дж} \times 0,25 \]
\[ A = 77525000 \, \text{Дж} = 77,525 \, \text{МДж} \]
Таким образом, максимально полезная работа, которую может совершить двигатель, израсходовав 10 л бензина, составляет примерно 77,525 МДж.
