Какое количество бензина будет потрачено в двигателе внутреннего сгорания, который приводит в действие насос, поднимающий 4 тонны нефти с глубины 1500 метров, если КПД двигателя равен 30%?

Физика 9 класс Энергия и работа количество бензина двигатель внутреннего сгорания насос подъем нефти КПД двигателя физика 9 класс работа насоса Энергия тонны нефти глубина 1500 метров Новый

Чтобы рассчитать количество бензина, которое будет потрачено, нам нужно сначала определить, сколько энергии требуется для поднятия 4 тонн нефти с глубины 1500 метров. Затем мы учтем КПД двигателя, чтобы узнать, сколько топлива потребуется для получения этой энергии.

Шаг 1: Рассчитаем работу, необходимую для подъема нефти.

Работа (A), необходимая для подъема груза, рассчитывается по формуле:

A = m * g * h

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

В нашем случае:

• m = 4 тонны = 4000 кг
• g = 9.81 м/с²
• h = 1500 метров

Теперь подставим значения в формулу:

A = 4000 кг * 9.81 м/с² * 1500 м

A = 58860000 Дж (джоулей)

Шаг 2: Учитываем КПД двигателя.

КПД (коэффициент полезного действия) показывает, какая часть потребляемой энергии преобразуется в полезную работу. В нашем случае КПД равен 30%, или 0.3. Это означает, что для выполнения работы в 58860000 Дж, двигатель должен потребить больше энергии:

Энергия, потребляемая двигателем (E), рассчитывается по формуле:

E = A / КПД

Подставим значения:

E = 58860000 Дж / 0.3

E = 196200000 Дж

Шаг 3: Рассчитаем количество бензина, необходимого для получения этой энергии.

Теперь нам нужно знать, сколько энергии содержится в 1 литре бензина. В среднем, 1 литр бензина содержит около 31.536 МДж (мегаджоулей), что равно 31536000 Дж.

Теперь мы можем рассчитать, сколько литров бензина потребуется:

Количество бензина (V) = E / (энергия в 1 литре бензина)

Подставим значения:

V = 196200000 Дж / 31536000 Дж/литр

V ≈ 6.22 литра

Ответ: Для подъема 4 тонн нефти с глубины 1500 метров с КПД двигателя 30% потребуется примерно 6.22 литра бензина.