Автомобиль мощностью 63 кВт, расходует 11 кг бензина в час. Определи КПД двигателя автомобиля. (Удельная теплота сгорания бензина q=46900 кДж/кг

Задача: мощность автомобиля P_out = 63 кВт, расход топлива m_dot = 11 кг/ч, удельная теплота сгорания q = 46900 кДж/кг. Найти КПД двигателя η.

Пошаговое решение:

1. Переведём расход топлива в килограммы в секунду.

• m_dot = 11 кг/ч = 11/3600 кг/с ≈ 0.0030556 кг/с.

2. Найдём мощность, обеспечиваемую сгораемым топливом (энергия за единицу времени).

• Энергия в секунду (мощность input) P_in = m_dot × q.
• q = 46900 кДж/кг.
• P_in = 0.0030556 кг/с × 46900 кДж/кг ≈ 143.3 кДж/с = 143.3 кВт.

3. Найдём КПД двигателя.

• Механическая мощность P_out = 63 кВт.
• КПД η = P_out / P_in ≈ 63 / 143.3 ≈ 0.44 (то есть примерно 44%).

Ответ: КПД двигателя ≈ 44%.

Комментарий: это теоретическая тепловая эффективность на основе заданного расхода топлива и теплот в Dresden. Реальные двигатели внутреннего сгорания обычно имеют КПД в диапазоне примерно 25–40% в зависимости от режима работы и типа топлива. Здесь результат 44% получился из приведённых чисел и может использоваться как оценка совокупной энергетической эффективности при данных условиях.