Для определения мощности двигателя при испытании используются охлаждаемые водой тормоза. При этом работа, произведенная двигателем,
расходуется на преодоление трения и превращается в теплоту. Около 75%
этой теплоты отводится водой.
Определить расход воды, если мощность испытуемого двигателя
составляет 70 кВт. При расчете принять начальную температуру воды равной
10 0С, а конечную – равной максимально допустимой температуре воды 80
0С.
Согласно условию, у нас есть информация о мощности двигателя, которая составляет 70 кВт. Мощность двигателя - это количество работы, совершаемой двигателем за единицу времени. Также мы знаем, что около 75% произведенной мощностью работы превращается в теплоту и отводится водой.
Однако, в задаче нам необходимо определить, какой будет расход воды при данных условиях. Для этого нам нужно воспользоваться уравнением, описывающим потери тепла:
Q = mcΔT,
где Q - потери тепла, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры воды.
Для начала нам необходимо рассчитать потери тепла, которые определяются как 75% от мощности двигателя:
Q = 0.75 * 70 кВт.
Вычислив эту величину, мы получим количество энергии, которая превращается в теплоту водой.
Теперь перейдем к расчету расхода воды. Для этого нам необходимо знать удельную теплоемкость воды. Так как нам дано изменение температуры, мы можем воспользоваться уравнением:
Q = mcΔT.
Раскрывая это уравнение, мы получим:
mc = Q / ΔT.
Осталось заменить значения и рассчитать массу воды.
Для начала, выразим мощность двигателя в джоулях:
1 кВт = 1000 Вт,
1 Вт = 1 Дж/с,
поэтому, 70 кВт = 70 * 1000 Вт = 70000 Вт.
Теперь рассчитаем потери тепла:
Q = 0.75 * 70000 Вт.
Для дальнейших расчетов нам потребуется удельная теплоемкость воды. Значение этой величины равно 4.186 Дж/(г·°C) - это количество энергии, необходимой для нагревания 1 грамма воды на 1 градус Цельсия.
Теперь рассчитаем массу воды, заменив все значения в уравнении:
mc = Q / ΔT.
У нас меняется температура с 10°C до 80°C:
ΔT = 80°C - 10°C = 70°C.
Подставим все значения:
m * 4.186 * 70 = 0.75 * 70000,
где m - масса воды, которую нам нужно найти.
Теперь нам нужно рассчитать массу воды:
m = (0.75 * 70000) / (4.186 * 70).
Вычислив эту величину, мы получим массу воды, которая будет использована для охлаждения двигателя при испытаниях.
Надеюсь, мой ответ был достаточно подробным и понятным для тебя. Если у тебя возникли еще вопросы, буду рад помочь!