Каков КПД двигателя автомобиля, если он выполнил работу в размере 92 МДж и использовал 5 кг бензина с удельной теплотой

Тема урока: КПД двигателя автомобиля

Пояснение:

КПД (коэффициент полезного действия) двигателя автомобиля - это величина, которая показывает, какая часть от поступающей энергии от бензина превращается в полезную работу, а сколько энергии теряется в виде тепла.

Чтобы рассчитать КПД, нужно знать количество работы, выполненной двигателем, и количество энергии, полученное от сгорания бензина.

Формула для расчета КПД:

КПД = (работа / энергия) * 100%

где работа - известное значение работы, выполненной двигателем (в данном случае 92 МДж),
а энергия - количество энергии, полученное от сгорания бензина.

Для расчета энергии, полученной от сгорания бензина, необходимо умножить массу бензина на его удельную теплоту сгорания.

Дано:
работа (W) = 92 МДж
масса бензина (m) = 5 кг
удельная теплота сгорания бензина (Q) = 46.106 Дж/кг

Решение:
1. Рассчитаем энергию, полученную от сгорания бензина:

энергия (E) = масса * удельная теплота сгорания
E = 5 кг * 46.106 Дж/кг

2. Подставим полученные значения в формулу КПД:

КПД = (работа / энергия) * 100%
КПД = (92 МДж / E) * 100%

3. Подставим найденное значение энергии и рассчитаем КПД:

КПД = (92 МДж / (5 кг * 46.106 Дж/кг)) * 100%

Например:
Для расчета КПД двигателя автомобиля, выполненной работой в размере 92 МДж и использованным 5 кг бензина с удельной теплотой сгорания 46.106 Дж/кг, мы используем формулу КПД = (работа / энергия) * 100%. Подставив известные значения в формулу, мы рассчитываем КПД двигателя.

Совет:
Чтобы более легко понять КПД двигателя, рекомендуется изучить основы термодинамики и законы сохранения энергии. Также полезно знать, как рассчитывается работа и энергия в системе сгорания. Понимание этих концепций поможет вам лучше понять, как работает двигатель автомобиля и как оценить его КПД.

Задача на проверку:
Сколько составляет КПД двигателя автомобиля, если он выполнил работу в размере 120 МДж и использовал 8 кг бензина с удельной теплотой сгорания 45.109 Дж/кг? (ответ округлить до ближайшего целого числа)

Тема урока: Расчет КПД двигателя автомобиля

Разъяснение: КПД (коэффициент полезного действия) двигателя автомобиля - это показатель, отражающий эффективность работы двигателя. Он определяется как отношение полезной работы, которую выполняет двигатель, к затраченной на эту работу энергии. Формула для расчета КПД следующая:

КПД = (полезная работа / затраченная энергия) * 100%

Здесь полезная работа измеряется в джоулях (Дж), а затраченная энергия - в джоулях (Дж) или в энергии топлива, измеряемой за счет его удельной теплоты сгорания.

Чтобы решить данную задачу, нужно использовать даные из условия задачи. Полезная работа составляет 92 МДж (92 * 10^6 Дж), а количество использованного бензина - 5 кг. Удельная теплота сгорания бензина равна 46.106 Дж/кг.

Шаг 1: Рассчитаем затраченную энергию:

Затраченная энергия = количество использованного бензина * удельная теплота сгорания
= 5 кг * 46.106 Дж/кг
= 230.53 кДж

Шаг 2: Рассчитаем КПД:

КПД = (полезная работа / затраченная энергия) * 100%
= (92 * 10^6 Дж / 230.53 кДж) * 100%
= 39,928%

Например: Расчет КПД двигателя автомобиля позволяет определить, насколько эффективно он использует энергию топлива. В данном случае, КПД составляет 39,928%, что говорит о том, что на каждые 100 Дж энергии из топлива, двигатель выполняет полезную работу в размере приблизительно 39,928 Дж.

Совет: Чтобы лучше понять понятие КПД и его значимость для двигателей автомобилей, рекомендуется изучить основы термодинамики, энергетического баланса и энергосбережения.

Закрепляющее упражнение: Если двигатель автомобиля выполняет полезную работу в размере 120 МДж и использует 8 кг бензина с удельной теплотой сгорания 45.106 Дж/кг, каков будет КПД этого двигателя?