Для того чтобы ответить на этот вопрос, необходимо пройти через несколько шагов, включая вычисление общей энергии, выделенной при сгорании бензина, а затем использование этой энергии для подъема автомобиля на определенную высоту.
Шаг 1: Определение массы бензина
Сначала найдем массу бензина, который потребляет автомобиль на 100 км пути.
- Известно, что автомобиль расходует 7 литров бензина на 100 км.
- Плотность бензина примерно равна 0.74 кг/л.
Масса бензина:
Шаг 2: Определение энергии, выделенной при сгорании бензина
Теперь вычислим энергию, выделяемую при сгорании 5.18 кг бензина.
- Удельная теплота сгорания бензина .
Энергия, выделенная при сгорании бензина:
[ E = m{\text{бензина}} \times Q{\text{бензина}} = 5.18 \, \text{кг} \times 46 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} = 2.3828 \times 10^8 \, \text{Дж} ]
Шаг 3: Превращение энергии в потенциальную энергию для подъема автомобиля
Теперь используем эту энергию для подъема автомобиля на высоту . Поскольку автомобиль массой 1 т , потенциальная энергия, необходимая для подъема, определяется формулой:
где:
- — энергия ,
- — масса автомобиля ,
- — ускорение свободного падения ,
- — высота .
Подставим известные значения:
Решим уравнение для :
Итак, используя всю энергию, выделенную при сгорании 7 литров бензина, легковой автомобиль массой 1 тонна можно поднять на высоту примерно 24,314 метров.