Какой коэффициент полезного действия (КПД) имеет насосный двигатель, который поднял воду массой 23 тонны с глубины 40 метров, при этом потратив 2 литра бензина?

Физика 8 класс Эффективность и КПД машин КПД насосного двигателя расчет КПД физика 8 класс насос поднял воду масса воды 23 тонны глубина 40 метров расход бензина 2 литра Новый

Чтобы найти коэффициент полезного действия (КПД) насосного двигателя, нам нужно сначала рассчитать полезную работу, которую он выполнил, и затем сравнить ее с затратами энергии, которые были использованы для работы двигателя.

Шаг 1: Рассчитаем полезную работу.

Полезная работа (A) выполняется при подъеме воды на высоту. Формула для расчета работы выглядит так:

A = m * g * h

где:

• m - масса воды (в килограммах),
• g - ускорение свободного падения (примерно 9.81 м/с²),
• h - высота подъема (в метрах).

В нашем случае:

• m = 23 тонны = 23000 кг,
• g = 9.81 м/с²,
• h = 40 метров.

Теперь подставим значения в формулу:

A = 23000 * 9.81 * 40 = 9078000 Дж (джоулей).

Шаг 2: Рассчитаем затраты энергии.

Теперь нам нужно узнать, сколько энергии было израсходовано на 2 литра бензина. Энергия, содержащаяся в бензине, составляет примерно 31.536 МДж на литр. Таким образом, для 2 литров:

Энергия = 2 * 31.536 МДж = 63.072 МДж = 63072000 Дж.

Шаг 3: Рассчитаем КПД.

Коэффициент полезного действия (КПД) можно найти по формуле:

КПД = (Полезная работа / Затраты энергии) * 100%

Подставим наши значения:

КПД = (9078000 / 63072000) * 100% ≈ 14.39%

Ответ: КПД насосного двигателя составляет примерно 14.39%.