Який ефективний коефіцієнт корисної дії цього двигуна, якщо він спожив 12 кг газу протягом 3 годин роботи

Содержание: Розрахунок коефіцієнта корисної дії двигуна

Пояснення: Ефективний коефіцієнт корисної дії двигуна - це співвідношення потужності, що використовується корисно, до загальної витрати енергії. Для розрахунку коефіцієнта корисної дії (η) використовуємо формулу:

η = (Потужність корисна / Потужність всього) * 100%,

де Потужність корисна - це потужність, яка використовується корисно, а Потужність всього - загальна потужність, що витрачається.

У даній задачі нам дано витрату газу - 12 кг протягом 3 годин роботи двигуна і потужність двигуна - 18 кВт.

Спочатку переведемо потужність в одиниці кГВт:

18 кВт = 18/1000 = 0.018 кГВт.

Тепер ми можемо розрахувати потужність корисну за формулою:

Потужність корисна = Витрата газу * Низхідна обігрівальна вартість газу,

де Низхідна обігрівальна вартість газу - це кількість енергії, що виділяється при згорянні 1 кг газу у джоулях.

Попередньо, знайдемо низхідну обігрівальну вартість газу для заданої задачі. Для цього використаємо формулу:

Низхідна обігрівальна вартість газу = Маса газу * Низхідній обігрівальний ефект газу,

де Низхідній обігрівальний ефект газу для природного газу близько 9000 кКал/м³ або 9500 кДж/м³.

Отже,

Низхідна обігрівальна вартість газу = 12 кг * 9500 кДж/м³ = 114000 кДж.

Тепер, підставляючи значення в розрахункову формулу, отримаємо:

Потужність корисна = 114000 кДж * (1/3600) годин = 31.67 кГВт.

Потужність всього = 0.018 кГВт.

Тепер, використовуючи формулу для розрахунку коефіцієнта корисної дії, знаходимо:

η = (31.67 кГВт / 0.018 кГВт) * 100% ≈ 176.39%.

Отже, ефективний коефіцієнт корисної дії цього двигуна становить близько 176.39%.

Приклад використання: Розрахувати ефективний коефіцієнт корисної дії двигуна, якщо він споживає 8 кг газу за 2 години роботи і має потужність 24 кВт.

Совет: Перед розрахунками переконайтесь, що одиниці вимірювання кількості речовини та потужності відповідають один одному. Ви можете перевести одиниці, як це було зроблено у вищевказаному прикладі.

Вправа: Знайдіть ефективний коефіцієнт корисної дії двигуна, якщо він споживає 15 літрів бензину протягом 4 годин роботи і має потужність 25 кВт.