КПД двигателя массой 3,6 т равен 18%.  При сгорании 40 л бензина(плотность p = 710кг/м кубический, удельная теплота сгорания q - 4,6 * 10 ^6 Дж/кг), выделилось х кДж энергии, а потери составили y кДж. Если сила сопротивления движению равна 0,05 веса автомобиля, то на сколько км пути хватит этих 40 л
от

1 Ответ

Дано:
- масса автомобиля m = 3,6 т = 3600 кг
- КПД двигателя η = 18% = 0,18
- объем бензина V = 40 л = 0,04 м³
- плотность бензина p = 710 кг/м³
- удельная теплота сгорания бензина q = 4,6 * 10^6 Дж/кг
- сила сопротивления движению равна 0,05 веса автомобиля

Найти: на сколько километров хватит этих 40 л бензина.

Решение:

1. Рассчитаем массу бензина:

m_бензина = p * V

m_бензина = 710 кг/м³ * 0,04 м³

m_бензина = 28,4 кг

2. Найдем энергию, выделяющуюся при сгорании этого количества бензина:

Q = m_бензина * q

Q = 28,4 кг * 4,6 * 10^6 Дж/кг

Q = 1,30 * 10^8 Дж

3. Из-за КПД двигателя полезная энергия, которая используется для преодоления сопротивления, составит:

E_полезная = η * Q

E_полезная = 0,18 * 1,30 * 10^8 Дж

E_полезная = 2,34 * 10^7 Дж

4. Рассчитаем вес автомобиля:

W = m * g

где g = 9,81 м/с² — ускорение свободного падения.

W = 3600 кг * 9,81 м/с²

W = 35 316 Н

5. Найдем силу сопротивления:

F_сопротивления = 0,05 * W

F_сопротивления = 0,05 * 35 316 Н

F_сопротивления = 1 765,8 Н

6. Теперь, используя работу, которую выполняет двигатель для преодоления сопротивления, можно рассчитать пройденный путь. Работа определяется как:

A = F_сопротивления * S

где S — путь, который преодолевает автомобиль. Из этого выражения получаем:

S = E_полезная / F_сопротивления

S = 2,34 * 10^7 Дж / 1 765,8 Н

S ≈ 13 270 м

7. Переведем в километры:

S ≈ 13,27 км

Ответ: на этих 40 л бензина автомобиль проедет примерно 13,27 км.
от