Question

1. Какую среднюю мощность развивает двигатель автомобиля, если при скорости 180 км/ч расход бензина составляет 15 л на 100 км пути, а КПД двигателя 25%?

Answer 1

Чтобы рассчитать среднюю мощность развиваемую двигателем автомобиля, посмотрим на формулу:
Мощность = работа / время

Сначала нужно рассчитать работу двигателя. Работа (в джоулях) может быть определена как произведение силы и расстояния. Но у нас нет информации о силе, поэтому воспользуемся другой формулой:

Работа = энергия / эффективность
где энергия - это смена потенциальной энергии (как разница в использовании топлива) и эффективность - это КПД двигателя.

Для начала, мы должны рассчитать использованную энергию. Нам дано, что расход бензина составляет 15 л на 100 км пути при скорости 180 км/ч. Таким образом, мы можем рассчитать количество использованного топлива, умножив расход на расстояние:

Использованное топливо = 15 л/100 км * 100 км = 15 л

Затем мы можем рассчитать энергию, используя формулу:

Использованная энергия = количество использованного топлива * энергетическая плотность бензина
где энергетическая плотность бензина составляет около 34 МДж/л.

Использованная энергия = 15 л * 34 МДж/л = 510 МДж

Теперь у нас есть информация, чтобы рассчитать работу:

Работа = использованная энергия / КПД двигателя = 510 МДж / 0,25 = 2040 МДж

Теперь мы можем рассчитать среднюю мощность, разделив работу на время. Время можно определить, используя формулу:

Время = расстояние / скорость

У нас нет информации о расстоянии, но поскольку мы рассматриваем среднюю мощность, мы можем всего лишь предположить, что автомобиль двигался в течение одного часа (поскольку скорость дана в часах). Таким образом, время = 1 час или 3600 секунд.

Средняя мощность = работа / время = 2040 МДж / 3600 с = 0,57 МВт

Таким образом, средняя мощность развиваемая двигателем автомобиля составляет примерно 0,57 мегаватт.