Похожие вопросы
2025-01-13 01:52:05
Какую максимальную полезную мощность может развить автомобиль, если его двигатель расходует 7 литров бензина за 1 час, а температура газов в камере сгорания и при выхлопе составляет 1200 К и 360 К соответственно, при этом удельная теплота сгорания бензина равна 46 МДж/кг, а плотность бензина составляет 700 кг/м³?
Физика 11 класс Термодинамика максимальная полезная мощность двигатель автомобиля расход бензина температура газов удельная теплота сгорания плотность бензина физика 11 класс
2025-01-13 01:52:16
Для решения задачи нам необходимо определить, какую максимальную полезную мощность может развить автомобиль, исходя из данных о расходе топлива, температуре газов и характеристиках бензина. Давайте разберем шаги решения подробнее.
Шаг 1: Найдем массу бензина, расходуемого за 1 час.Плотность бензина составляет 700 кг/м³. Мы знаем, что автомобиль расходует 7 литров бензина в час. Сначала переведем литры в кубические метры:
- 7 литров = 7/1000 м³ = 0.007 м³
Теперь найдем массу бензина:
- Масса бензина = Плотность * Объем = 700 кг/м³ * 0.007 м³ = 4.9 кг
Удельная теплота сгорания бензина равна 46 МДж/кг. Таким образом, общее количество теплоты, выделяющееся при сгорании 4.9 кг бензина, будет:
- Q = Удельная теплота * Масса = 46 МДж/кг * 4.9 кг = 225.4 МДж
Эффективность двигателя можно определить по формуле Карно, которая выглядит следующим образом:
- η = 1 - (T_холодного / T_горячего)
Где T_холодного = 360 K, а T_горячего = 1200 K. Подставим значения:
- η = 1 - (360 / 1200) = 1 - 0.3 = 0.7
Теперь мы можем найти максимальную полезную мощность (P) с помощью формулы:
- P = η * Q / t
Где t = 1 час = 3600 секунд. Подставим все известные значения:
- P = 0.7 * 225.4 МДж / 3600 с = 0.7 * 225400000 Дж / 3600 с
- P ≈ 44 000 Вт = 44 кВт
Таким образом, максимальная полезная мощность, которую может развить автомобиль, составляет примерно 44 кВт.
