Сколько километров можно проехать на полном баке топлива (объем 60 литров), если двигаться на круиз-контроле
Сколько километров можно проехать на полном баке топлива (объем 60 литров), если двигаться на круиз-контроле со скоростью 100 км/ч? Мощность двигателя составляет 150 л.с. (КПД бензинового двигателя - 30%). Учтите, что 1 л.с. равняется 0,74 кВт, плотность бензина составляет 700 кг/м3, а удельная теплота сгорания бензина - 4,6 * 107 Дж/кг.
08.12.2023 16:29
Инструкция: Для решения данной задачи необходимо рассчитать расход топлива на 1 километр, исходя из мощности двигателя и КПД. Затем, зная объем бака топлива, можно определить, сколько километров можно проехать на полном баке.
Для начала рассчитаем потребляемую мощность двигателя в киловаттах:
Мощность двигателя = 150 * 0,74 = 111 кВт.
Затем, рассчитаем расход топлива на 1 километр:
Расход топлива = (Мощность двигателя / КПД) * (1 / удельная теплота сгорания бензина)
Расход топлива = (111 / 0,3) * (1 / 4,6 * 10^7) = 3,82 * 10^-6 кг/м
Теперь, зная плотность бензина, переведем расход топлива в литры на 1 километр:
Расход топлива = 3,82 * 10^-6 * 700 = 0,00267 л/км
Наконец, рассчитаем дистанцию, которую можно проехать на полном баке:
Дистанция = объем бака топлива / расход топлива
Дистанция = 60 / 0,00267 = 22471 км
Таким образом, на полном баке топлива автомобиль сможет проехать примерно 22471 км.
Например:
Задача: Сколько километров можно проехать на полном баке топлива (объем 50 литров), если двигаться на круиз-контроле со скоростью 80 км/ч? Мощность двигателя составляет 120 л.с. (КПД бензинового двигателя - 25%). Учтите, что 1 л.с. равняется 0,74 кВт, плотность бензина составляет 750 кг/м3, а удельная теплота сгорания бензина - 4,8 * 107 Дж/кг.
Решение:
1. Рассчитаем мощность двигателя в киловаттах: 120 * 0,74 = 88,8 кВт.
2. Рассчитаем расход топлива на 1 километр: (88,8 / 0,25) * (1 / (4,8 * 107)) = 1,85 * 10^-6 кг/м.
3. Рассчитаем расход топлива в литрах на 1 километр: 1,85 * 10^-6 * 750 = 0,001387 л/км.
4. Определим дистанцию, которую можно проехать на полном баке: 50 / 0,001387 = 36008 км.
Ответ: на полном баке топлива можно проехать примерно 36008 км.
Совет: Для лучшего понимания данной задачи, рекомендуется повторить темы, связанные с мощностью двигателя, КПД и расходом топлива на автомобиле. Также полезно ознакомиться с принципами работы круиз-контроля и понимать, как изменение скорости влияет на расход топлива.
Задание для закрепления:
Сколько километров можно проехать на полном баке топлива (объем 45 литров), если двигаться на круиз-контроле со скоростью 120 км/ч? Мощность двигателя составляет 140 л.с. (КПД бензинового двигателя - 28%). Учтите, что 1 л.с. равняется 0,74 кВт, плотность бензина составляет 730 кг/м3, а удельная теплота сгорания бензина - 4,5 * 107 Дж/кг.
Разъяснение: Для решения данной задачи необходимо использовать следующие формулы и данные:
1. Расход топлива: расход топлива (л/100 км) = (мощность двигателя (кВт) * 3600) / (скорость (км/ч) * плотность бензина (кг/м3) * удельная теплота сгорания бензина (Дж/кг))
2. Реальный объем топлива: реальный объем топлива (л) = объем бака (л) * КПД бензинового двигателя
3. Расстояние пути: расстояние пути (км) = реальный объем топлива (л) / расход топлива (л/100 км)
Для решения данной задачи сначала переведем мощность двигателя в кВт:
мощность двигателя (кВт) = мощность двигателя (л.с.) * 0,74
Затем подставим все значения в формулы и выполним необходимые вычисления.
Демонстрация:
Дано: объем бака (л) = 60, скорость (км/ч) = 100, мощность двигателя (л.с.) = 150, КПД бензинового двигателя = 0,3, плотность бензина (кг/м3) = 700, удельная теплота сгорания бензина (Дж/кг) = 4,6 * 10^7
1. Перевод мощности двигателя в кВт: мощность двигателя (кВт) = 150 * 0,74 = 111 кВт
2. Расход топлива: расход топлива (л/100 км) = (111 * 3600) / (100 * 700 * 4,6 * 10^7)
3. Реальный объем топлива: реальный объем топлива (л) = 60 * 0,3 = 18 л
4. Расстояние пути: расстояние пути (км) = 18 / расход топлива (л/100 км)
Совет: Для лучшего понимания расхода топлива и расстояния пути на полном баке, полезно изучить понятия КПД бензинового двигателя, плотность бензина и удельная теплота сгорания бензина. Также полезно уметь работать с различными единицами измерения (л/100 км, км/ч, л.с., кВт, кг/м3, Дж/кг).
Задание для закрепления: Сколько километров можно проехать на полном баке топлива (объем 50 литров), если двигаться на круиз-контроле со скоростью 80 км/ч? Мощность двигателя составляет 120 л.с. (КПД бензинового двигателя - 25%). Плотность бензина составляет 750 кг/м3, а удельная теплота сгорания бензина - 4,8 * 107 Дж/кг.