Автомобиль за 50 минут езды расходует 20 кг топлива, развивая мощность 90КВт. Найдите КПД двигателя...

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться формулой КПД двигателя, которая определяется как отношение мощности, вырабатываемой двигателем, к полной энергии, полученной от сгорания топлива.

Сначала найдем общую энергию, выделившуюся при сгорании 20 кг топлива: Э = масса топлива удельная теплота сгорания = 20 кг 45 10^6 Дж/кг = 900 10^6 Дж

Далее найдем полезную работу, которую совершает автомобиль: W = P t = 90 КВт 50 мин 60 = 270 10^6 Дж

Теперь можем найти КПД двигателя: η = W / Э = 270 10^6 Дж / 900 10^6 Дж = 0.3

Таким образом, КПД двигателя составляет 0.3 или 30%.

Чтобы найти коэффициент полезного действия (КПД) двигателя автомобиля, нам необходимо использовать известные данные и формулу для КПД. КПД определяется как отношение полезной работы, выполненной двигателем, к общей энергии, содержащейся в потреблённом топливе.

Дано:

• Время работы ( t = 50 ) минут = 3000 секунд.
• Масса сожжённого топлива ( m = 20 ) кг.
• Мощность двигателя ( P = 90 ) кВт = 90,000 Вт.
• Удельная теплота сгорания топлива ( q = 45 \times 10^6 ) Дж/кг.

Во-первых, нужно найти полезную работу, выполненную двигателем за это время. Мощность — это работа, выполненная в единицу времени, поэтому работа ( A ) равна произведению мощности на время:

[ A = P \times t = 90,000 \, \text{Вт} \times 3000 \, \text{с} = 270,000,000 \, \text{Дж} ]

Затем, определим полное количество энергии, выделившееся при сгорании топлива. Это энергия, содержащаяся в 20 кг топлива:

[ Q = m \times q = 20 \, \text{кг} \times 45 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} = 900,000,000 \, \text{Дж} ]

Теперь можем рассчитать КПД двигателя, используя отношение полезной работы к полной энергии:

[ \text{КПД} = \frac{A}{Q} \times 100\% = \frac{270,000,000}{900,000,000} \times 100\% = 30\% ]

Таким образом, КПД двигателя автомобиля составляет 30%. Это означает, что 30% энергии, содержащейся в топливе, преобразуются в полезную работу, а остальная часть теряется в виде тепла и других форм энергии.