Дано:
T=27°С=300°К
V=30л=30*10⁻³ м³
t=10 час
расход 10 г/час
Ратм=100кПа
Рассуждаем так:
Сколько понадобиться водорода для работы горелки
m=10 г/час * 10час= 100 гр=0,1 кг
А далее самое интересное:
Чтобы газ выходил из горелки на него действует атмосферное давление. Когда давление внутри выравняется с атмосферным- газ перестанет выходить.
Найдем ИЗбыточное давление газа
для этого воспользуемся формулой Клайперона-Менделеева
pV=mRT/μ
где m=0.1 кг, R(универсальная газовая постоянная)=8,31 Дж/моль*К
T=300К; μ=1 ; V=30*10⁻³ м³
Δp=mRT/Vμ=(0.1(кг)*8.31 (Дж/моль*К)*300(К))/(30*10⁻³(м³)*1)=
=8,31*10³ Па= 8,31 кПа
Тогда необходимое давление p=Pатм+Δр=100+8,31=108,31 кПа
t = 2 ч = 7200 сек
S = 160 км
N = 70 кВт = 70 000 Вт
η = 25 %
q = 42 МДж/кг = 42·10⁶ Дж/кг
─────────────────────────────────────────────────
Найти:x = ? - расход топлива
─────────────────────────────────────────────────
Решение:Коэффициент полезного действия (КПД) - это сколько было совершенно полезной работы по отношению к общей выработанной энергии или энергии полученной от нагревателя (в данном случае от двигателя).
Полезная работа в свою очередь определяется как:
Тепло (энергия) получаемая от нагревателя:
Распишем первую формулу:
Откуда масса сгоревшего топлива:
─────────────────────────────────────────────────
ответ: Расход топлива соответственно: 48 кг на 160 км.