Какова мощность P двигателя, если за время работы (дельта t) = 1 ч в цилиндрах сгорело 10 кг дизельного топлива с теплотой сгорания q = 42 МДж/кг, при этом коэффициент полезного действия (КПД) составляет 30%?

Физика 11 класс Мощность и КПД тепловых машин мощность двигателя время работы сгорание топлива теплота сгорания коэффициент полезного действия КПД физика 11 класс Новый

Чтобы найти мощность P двигателя, нам нужно сначала рассчитать общее количество тепла, которое выделилось при сгорании топлива, а затем учесть коэффициент полезного действия (КПД) для определения полезной мощности.

1. Рассчитаем общее количество тепла, выделившееся при сгорании топлива:
• Мы знаем, что масса топлива m = 10 кг.
• Теплота сгорания q = 42 МДж/кг.
• Общее количество выделившегося тепла Q можно рассчитать по формуле: Q = m * q.
• Подставим значения: Q = 10 кг * 42 МДж/кг = 420 МДж.
2. Теперь переведем энергию в более удобные для нас единицы:
• 1 МДж = 10^6 Дж, следовательно, Q = 420 * 10^6 Дж.
3. Теперь рассчитаем полезную работу, которую выполняет двигатель, учитывая КПД:
• КПД = 30% = 0.3.
• Полезная работа W будет равна: W = Q * КПД.
• Подставим значения: W = 420 * 10^6 Дж * 0.3 = 126 * 10^6 Дж.
4. Теперь можем найти мощность P:
• Мощность P определяется как работа, выполненная за единицу времени: P = W / дельта t.
• У нас дельта t = 1 ч = 3600 с.
• Теперь подставим значения: P = (126 * 10^6 Дж) / 3600 с.
• Посчитаем: P ≈ 35000 Вт = 35 кВт.

Таким образом, мощность P двигателя составляет примерно 35 кВт.