Яка є ефективність двигуна автобуса, який використовує 63 кг бензину за 2.5 години роботи, при середній потужності 70 кВт?
Пошаговый ответ:
Разъяснение:
В данной задаче нам необходимо определить эффективность двигателя автобуса.
Эффективность двигателя можно определить как отношение полезной работы, выполняемой двигателем, к затраченной энергии. Выражается она в процентах.
Эффективность двигателя можно вычислить по формуле:
эффективность = (полезная работа / затраченная энергия) * 100%
Сначала нужно определить полезную работу, выполняемую двигателем. Полезная работа можно определить как произведение средней мощности и времени работы:
полезная работа = средняя мощность * время работы
Затем нужно определить затраченную энергию. В данной задаче известно количество использованного бензина. Зная, что энергия, полученная из сжигания 1 кг бензина, составляет примерно 44 МДж, мы можем вычислить затраченную энергию:
затраченная энергия = масса бензина * энергетическая плотность бензина
Теперь, зная полезную работу и затраченную энергию, мы можем вычислить эффективность двигателя.
Пример использования:
Для данной задачи:
Средняя мощность = 70 кВт
Время работы = 2.5 часа
Масса бензина = 63 кг
Энергетическая плотность бензина = 44 МДж/кг
Сначала найдем полезную работу:
полезная работа = 70 кВт * 2.5 часа = 175 кВт*ч
Затем найдем затраченную энергию:
затраченная энергия = 63 кг * 44 МДж/кг = 2772 МДж
И, наконец, найдем эффективность:
эффективность = (полезная работа / затраченная энергия) * 100% = (175 кВт*ч / 2772 МДж) * 100% ≈ 6.31%
Совет: Чтобы лучше понять эффективность двигателя и как ее вычислить, рекомендуется изучить основы физики и термодинамики, а также формулы, связанные с работой и энергией.
Упражнение: В автомобиле двигатель развивает мощность 120 л.с. и потребляет бензин со скоростью 8 л/100 км. Какова его эффективность, если скорость автомобиля 80 км/час и двигатель работает в течение 2 часов? (Энергетическая плотность бензина примерно 33 МДж/л)