Двигатель автомобиля развивает мощность 25кВт определите кпд двигателя если при скорости 60 км/ч он потребляет 12 л бензина
Ответ или решение 1
N = 25 кВт = 25000 Вт.
v = 60 км/ч = 16,7 м/с.
V = 12 л = 12 *10 -3 м 3 .
S = 100 км = 100 *10 3 м.
Запишем определение для КПД: КПД = Ап * 100 % / Аз, где Ап, Аз – полезная и затраченная механическая работа.
Полезную работу двигателя автомобиля Ап выразим по формуле: Ап = N * t, где N – мощность двигателя, t – время работы двигателя.
Выделившееся при сгорании бензина количество теплоты Q переходит в затраченную работу Аз: Q =Аз.
Выразим количество теплоты Q, которое выделяется при сгорании бензина по формуле: Q = q * m, где q – удельная теплота сгорания бензина, m – масса бензина, который сгорел.
Удельной теплотой сгорания бензина q называется количество теплоты, которое выделяется при сгорании 1 кг бензина. Так как по условию задачи при сгорании 1 кг бензина выделяется Q1 = 4,5 *10 7 Дж тепловой энергии это и есть удельная теплота сгорания: q = 4,5 *10 7 Дж/кг.
Массу бензина m, который сгорел найдём по формуле: m = ρ * V.
КПД = N * S * 100 % / q * v * ρ * V.
КПД = 25000 Вт * 100 *10 3 м * 100 % / 4,5 *10 7 Дж/кг * 16,7 м/с * 700 кг/м 3 *12 *10 -3 м 3 = 39,6 %.
Ответ: двигатель автомобиля имеет КПД = 39,6 %.
Источник статьи: http://vashurok.ru/questions/dvigatel-avtomobilya-razvivaet-moschnost-25kvt-opredelite-kpd-dvigatelya-esli-pri-skorost
