Яким є коефіцієнт ККД двигуна автомобіля, якщо на 100 км шляху при швидкості 90 км/год він споживає 9 кг бензину

Тема занятия: Коефіцієнт ККД двигуна автомобіля

Пояснення: ККД (коефіцієнт корисної дії) двигуна автомобіля визначає, наскільки ефективно використовуються вхідна потужність та споживана енергія. Його можна розрахувати за допомогою наступної формули:

\[ ККД = \frac{{P_{кор}}}{P_{вх}} \times 100 \%\]

де \( ККД \) - коефіцієнт ККД двигуна автомобіля,
\( P_{кор} \) - корисна потужність двигуна (у нашому випадку, 25 кВт),
\( P_{вх} \) - вхідна потужність двигуна.

Для вирішення цієї задачі, нам спочатку потрібно знайти вхідну потужність двигуна. Використаємо відомі дані: на 100 км шляху при швидкості 90 км/год автомобіль споживає 9 кг бензину. Відношення кількості споживаного палива до витратеної енергії бензину дорівнює 9 кг на 100 км. Тому, витрачена енергія дорівнює 9 кг бензину помножити на теплову величину спалювання бензину, яка дорівнює приблизно 44,4 МДж/кг (якщо в змішуванні бензину використовується приблизно 2% біоетанолу).

Тепер можемо знайти вхідну потужність, враховуючи, що расход бензина (потрібна енергія) дорівнює витратам двигуна на 100 км:

\[ P_{вх} = \frac{ \text{расход бензина} \times \text{теплова величина спалювання бензину} }{\text{шлях}} \]

\[ P_{вх} = \frac{9 \, \text{кг} \times 44,4 \, \text{МДж/кг}}{100 \, \text{км}} \]

Потім використовуємо розраховане значення вхідної потужності та корисну потужність для розрахунку коефіцієнта ККД:

\[ ККД = \frac{25 \, \text{кВт}}{P_{вх}} \times 100\% \]

\[ ККД = \frac{25 \, \text{кВт}}{P_{вх}} \times 100\% \]

В результаті отримуємо значення коефіцієнта ККД двигуна автомобіля.

Приклад використання: Знайти коефіцієнт ККД двигуна автомобіля, якщо на 100 км шляху при швидкості 90 км/год він споживає 9 кг бензину, а його корисна потужність становить 25 кВт.

Рекомендація: Щоб краще зрозуміти і розрахувати коефіцієнт ККД двигуна автомобіля, розгляньте формулу і відповідні деталі щодо потужності та енергії двигуна. Пам"ятайте, що ККД визначає, наскільки ефективно використовується енергія, тому важливо бути впевненим в правильних одиницях виміру для кожної величини.

Вправа: Знайти коефіцієнт ККД двигуна автомобіля, якщо на 200 км шляху при швидкості 80 км/год він споживає 12 кг бензину, а його корисна потуга становить 30 кВт.