Каков КПД двигателя внутреннего сгорания, если его мощность составляет 17,6 кВт, и за один час он сжигает
Каков КПД двигателя внутреннего сгорания, если его мощность составляет 17,6 кВт, и за один час он сжигает 10 кг бензина? Ответ предоставьте в процентах, с точностью до десятых. Эффективность сгорания бензина равна 44 МДж/кг.
26.11.2023 21:37
Написать свой ответ:
Объяснение: КПД (коэффициент полезного действия) двигателя внутреннего сгорания описывает, насколько эффективно двигатель превращает химическую энергию топлива в механическую работу. Для расчета КПД используется формула:
КПД = (полезная работа / входная энергия) * 100%
Полезная работа – это мощность двигателя, выраженная в ваттах или киловаттах, умноженная на время работы двигателя в секундах или часах.
Входная энергия – это энергия, высвобождаемая при сжигании топлива.
В данной задаче нам известна мощность двигателя (17,6 кВт) и количество сожженного топлива (10 кг). Также дано значение эффективности сгорания бензина (44 МДж/кг), которое выражено в джоулях на килограмм.
Для решения задачи необходимо преобразовать все значения в одну систему измерения. Поскольку эффективность сгорания задана в джоулях на килограмм, а мощность двигателя в киловаттах, нужно преобразовать мощность двигателя в жоули, учитывая, что 1 кВт = 1000 Вт = 1000 Дж/сек. Таким образом, мощность двигателя составляет: 17,6 кВт * 1000 Дж/сек = 17600 Дж/сек.
Затем нужно вычислить полезную работу, умножив мощность двигателя на время работы. В данной задаче время работы равно одному часу, что составляет 3600 секунд. Полезная работа: 17600 Дж/сек * 3600 сек = 63360000 Дж.
Теперь можно найти входную энергию, умножив количество сжигаемого топлива (10 кг) на эффективность сгорания бензина (44 МДж/кг). Входная энергия: 10 кг * 44 МДж/кг * 1000000 Дж/МДж = 440000000 Дж.
И, наконец, рассчитаем КПД по формуле: КПД = (полезная работа / входная энергия) * 100%
КПД = (63360000 Дж / 440000000 Дж) * 100% ≈ 14,4 %
Доп. материал: Рассчитайте КПД двигателя внутреннего сгорания, если его мощность составляет 17,6 кВт, и за один час он сжигает 10 кг бензина?
Совет: При работе с задачами на КПД всегда старайтесь привести данные к единой системе измерения. В этой задаче мы привели мощность двигателя к жоулям и время работы к секундам, чтобы правильно рассчитать полезную работу и входную энергию.
Ещё задача: Коэффициент полезного действия двигателя внутреннего сгорания составляет 25%. Если мощность двигателя равна 50 кВт, сколько полезной работы он сможет выполнить, сжигая 20 литров бензина с эффективностью сгорания 40 МДж/л?