За один час работы конвейер потребляет 23 литра дизельного топлива из карьера глубиной 63 метра. Какое количество песка
За один час работы конвейер потребляет 23 литра дизельного топлива из карьера глубиной 63 метра. Какое количество песка (в тоннах) извлекает конвейер за это время, если коэффициент полезного действия всей системы составляет 18%? Удельная теплота сгорания дизельного топлива составляет 427 МДж/кг, а плотность топлива - 360 кг/м3. Ускорение свободного падения примем равным 10 Н/кг. Пожалуйста, предоставьте ответ, округлив до ближайшего целого числа.
24.12.2023 04:00
Инструкция:
Для решения этой задачи мы можем использовать энергетический подход, причем задача изначально предоставляет необходимые данные о потреблении топлива и коэффициенте полезного действия.
1. Сначала найдем количество энергии, потребляемой конвейером за час работы. Для этого нам нужно умножить объем потребляемого топлива (23 литра) на его плотность (360 кг/м3), а затем умножить на его удельную теплоту сгорания (427 МДж/кг):
Энергия = объем * плотность * удельная теплота сгорания
= (23 литра * 0.001 м3/литр) * 360 кг/м3 * 427 МДж/кг
≈ 35 257 МДж
2. Затем мы можем найти полезную работу, совершаемую конвейером, умножив полученную энергию на коэффициент полезного действия (18%):
Полезная работа = энергия * коэффициент полезного действия
= 35 257 МДж * 0.18
≈ 6 346 МДж
3. Для расчета количества извлеченного песка мы можем использовать формулу:
Полезная работа = работа против силы тяжести = масса * ускорение свободного падения * высота
где масса = объем * плотность песка
Выразим массу песка:
Масса = Полезная работа / (ускорение свободного падения * высота)
= 6 346 МДж / (10 Н/кг * 63 метра)
4. Найдем количество песка в тоннах, разделив массу на 1000:
Количество песка = Масса / 1000
Округлим до ближайшего целого числа.
Дополнительный материал:
Для этой задачи, количество песка, извлекаемого конвейером за один час работы, составляет около 2 тонн.
Совет:
Чтобы лучше понять задачу, выделите важную информацию из условия, такую как объем потребляемого топлива, коэффициент полезного действия и другие данные. Затем последовательно применяйте формулы, используя правильные единицы измерения, чтобы получить окончательный ответ.
Проверочное упражнение:
За два часа работы конвейер потребляет 30 литров дизельного топлива из карьера глубиной 40 метров. Если коэффициент полезного действия системы составляет 24%, а удельная теплота сгорания дизельного топлива равна 450 МДж/кг, то какое количество песка (в тоннах) извлекает конвейер за это время? Округлите до ближайшего целого числа.