Автомобиль движется со скоростью 72 км/ч. Мощность двигателя 60 кВт, его КПД 30%

Условие задачи:

Автомобиль движется со скоростью 72 км/ч. Мощность двигателя 60 кВт, его КПД 30%. Определите расход бензина на 1 км пути.

Задача №2.7.19 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»

Дано:

\(\upsilon=72\) км/ч, \(N=60\) кВт, \(\eta=30\)%, \(S=1\) км, \(m-?\)

Решение задачи:

Схема к решению задачи Коэффициент полезного действия \(\eta\) равен отношению полезной работы \(A_п\) к затраченной работе \(A_з\).

\[\eta  = \frac{{{A_п}}}{{{A_з}}}\;\;\;\;(1)\]

Полезная работа \(A_п\) заключается в том, что сила тяги \(F\) совершит некоторую работу, определяемую формулой:

\[{A_п} = Nt\]

Поскольку автомобиль двигался равномерно, то время движения легко найти по формуле:

\[t = \frac{S}{\upsilon }\]

\[{A_п} = \frac{{NS}}{\upsilon }\;\;\;\;(2)\]

Фактически двигатель совершит работу \(A_з\), равную теплоте, выделяемой при сгорании бензина.

\[{A_з} = q m\;\;\;\;(3)\]

Здесь \(q\) – удельная теплота сгорания бензина, равная 46 МДж/кг. Подставим выражения (2) и (3) в формулу (1):

\[\eta  = \frac{{NS}}{{\upsilon q m}}\]

Значит расход бензина на 1 км можно определить по формуле:

\[m = \frac{{NS}}{{\eta \upsilon q }}\]

Перед тем, как подставлять данные задачи в полученную формулу, необходимо перевести скорость автомобиля, путь и КПД в систему СИ.

\[72\;км/ч = \frac{{72 \cdot 1000}}{{1 \cdot 3600}}\;м/с = 20\;м/с\]

\[1\;км = 1000\;м\]

\[30\% = 0,3\]

\[m = \frac{{60 \cdot {{10}^3} \cdot 1000}}{{0,3 \cdot 20 \cdot 46 \cdot {{10}^6}}} = 0,2174\;кг = 217,4\;г\]

Ответ: 217,4 г.

Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.

Смотрите также задачи:

2.7.18 Автомобиль массой 1,5 т едет со стоянки с постоянным ускорением 2 м/с2. Коэффициент
2.7.20 Вертолет весит 3 т. На его подъем тратится 30% мощности мотора. Определить
2.7.21 Двигатели электровоза при движении со скоростью 72 км/ч потребляют мощность

Пожалуйста, поставьте оценку
( 17 оценок, среднее 5 из 5 )
Вы можете поделиться с помощью этих кнопок:
Комментарии: 12
  1. Boxovuddin

    Автомобиль движется со скоростью 72 км/ч. Мощность двигателя 600 кВт, его КПД 30%. Чему равно расход бензина на 2 км пути, если удельная теплота сгорания бензина q=4.6*10^7 Дж.кг?

  2. Аноним

    600000Вт это 60*10^4, а не 60*10^3

    1. Easyfizika (автор)

      Я с Вами полностью согласен.
      Но 600000 Вт – это 600 кВт, а в условии сказано, что мощность автомобиля равна 60 кВт.

  3. Аноним

    Сколько кг бензина расходуется автомобилем при прохождении 2 км пути со скоростью 72 км/ч ? Мощность автомобиля 23 кВт, КПД 25 %, удельная теплота сгорания бензина 46 МДж/кг.

    1. Easyfizika (автор)

      Решение показано выше, а численный ответ такой:\[m = \frac{{23 \cdot {{10}^3} \cdot 2000}}{{0,25 \cdot 20 \cdot 46 \cdot {{10}^6}}} = 0,2\;кг\]

  4. Аноним

    1. Какая масса автомобиля?
    2. КПД двс НЕ может быть больше 25%, т.к. 3 такта из 4-х ТОРМОЗЯТ машину, а НЕ двигают! КПД бензинового ДВС=16% (Любого!)
    3. 60 квт=81,6 л.с.=6120 кг.м/сек. При 100% КПД n=979,2 кг.м/сек. (13 л.с.=9,6 квт)
    S/tt=F/m. t=1000:20. t=50 секунд. 1000/2500=979/m. m=2447,5 кг.
    При удельном расходе (226 гр.л.с/час- 92-й бензин) . Расход за час=18,4 литра. За 50 сек. (1 км) расход составит 255 грамм.

    1. Easyfizika (автор)

      Не понимаю Вашего стремления откорректировать задачу под более реальные (т.е. которые имеют место в жизни) числа, если всё равно Вы получили какие-то дикие цифры: у Вас автомобиль мощностью 81,6 л.с. потребляет за 1 час 18,4 литра!!! А за это время машина даже 100 км не проедет!!!

      Детей на таких задачах учат применять законы, писать формулы, а не получать относящиеся к реальности результаты (этому они научатся в ВУЗе, не переживайте).

      1. Роман

        Удельная теплота сгорания это q, а не ?

        1. Easyfizika (автор)

          Верно, решение откорректировано :smile:

  5. Аноним

    только там удельная теплота сгорания БЕНЗИНА (ТО ЕСТЬ 44)
    Не керосина (46)
    и ответ в итоге =0,227 кг))))

    1. Easyfizika (автор)

      Я пользовался таблицей удельных теплот сгорания, приведенной в конце указанного в условии сборника

  6. Аноним

    спасибо решение мне понравилась

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: