Задание 5 Параграф 89 ГДЗ Мякишев 10 класс (Физика)
ИИ
Разбор
Варианты ответа:
За 100 км автомобиль движется:
t = s/v = 100/60 ч = 6000 с.
Полезная работа двигателя за это время:
A = Pt = 25 000 · 6000 = 1,5 · 10⁸ Дж.
Масса израсходованного бензина:
m = ρV = 700 · 0,012 = 8,4 кг.
При его сгорании выделяется теплота:
Q = qm = 4,5 · 10⁷ · 8,4 = 3,78 · 10⁸ Дж.
КПД двигателя:
η = A/Q = (1,5 · 10⁸)/(3,78 · 10⁸) ≈ 0,397 ≈ 40%.
Ответ: КПД двигателя примерно равен 40%.
t = s/v = 100/60 ч = 6000 с.
Полезная работа двигателя за это время:
A = Pt = 25 000 · 6000 = 1,5 · 10⁸ Дж.
Масса израсходованного бензина:
m = ρV = 700 · 0,012 = 8,4 кг.
При его сгорании выделяется теплота:
Q = qm = 4,5 · 10⁷ · 8,4 = 3,78 · 10⁸ Дж.
КПД двигателя:
η = A/Q = (1,5 · 10⁸)/(3,78 · 10⁸) ≈ 0,397 ≈ 40%.
Ответ: КПД двигателя примерно равен 40%.
Расход бензина за 1 час при скорости 60 км/ч:
V = 12 · 60/100 = 7,2 л = 0,0072 м³.
Масса топлива, сгорающего за час:
m = ρV = 700 · 0,0072 = 5,04 кг.
Тепловая мощность, поступающая от топлива:
P₁ = qm/t = (4,5 · 10⁷ · 5,04)/3600 = 6,3 · 10⁴ Вт = 63 кВт.
Тогда КПД двигателя равен отношению полезной мощности к затраченной:
η = P/P₁ = 25/63 ≈ 0,397.
Следовательно, η ≈ 39,7%, или приблизительно 40%.
V = 12 · 60/100 = 7,2 л = 0,0072 м³.
Масса топлива, сгорающего за час:
m = ρV = 700 · 0,0072 = 5,04 кг.
Тепловая мощность, поступающая от топлива:
P₁ = qm/t = (4,5 · 10⁷ · 5,04)/3600 = 6,3 · 10⁴ Вт = 63 кВт.
Тогда КПД двигателя равен отношению полезной мощности к затраченной:
η = P/P₁ = 25/63 ≈ 0,397.
Следовательно, η ≈ 39,7%, или приблизительно 40%.
Рассмотрим движение на 1 км. На него расходуется 0,12 л бензина, то есть масса топлива равна
m = 700 · 0,00012 = 0,084 кг.
При скорости 60 км/ч автомобиль проходит 1 км за 60 с. Поэтому
η = Pt/(qm) = (25 000 · 60)/(4,5 · 10⁷ · 0,084) ≈ 0,397.
Ответ: η ≈ 40%.
m = 700 · 0,00012 = 0,084 кг.
При скорости 60 км/ч автомобиль проходит 1 км за 60 с. Поэтому
η = Pt/(qm) = (25 000 · 60)/(4,5 · 10⁷ · 0,084) ≈ 0,397.
Ответ: η ≈ 40%.
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Мякишев, Буховцев 10 класс, Просвещение:
Двигатель автомобиля развивает мощность 25 кВт. Определите КПД двигателя, если при скорости 60 км/ч он потребляет 12 л бензина на 100 км пути. Плотность бензина 700 кг/м3. При сгорании 1 кг бензина выделяется количество теплоты, равное 4,5 * 10^7 Дж.
