Автомобiль, рухаючись рівномірно, проїхав 60 км зі швидкістю 72 двигуна дорівнює 40 кВт, а його ККД — 25 %. Який об'єм бензину витратив автомо біль за час руху?
ДАЮ 100 БАЛОВ СРОЧНООООО!!!!!!​

Ответ:

Для розв'язання цього завдання нам потрібно використати формулу:

Витрачений об'єм палива = швидкість руху * час руху * споживання палива на одиницю шляху

Розрахуємо час руху. Знаючи швидкість руху і відстань, ми можемо використати формулу шлях = швидкість * час, і від неї вивести час, який дорівнює:

час руху = відстань / швидкість

В даному випадку, відстань = 60 км і швидкість = 72 км/год, отже:

час руху = 60 км / 72 км/год

Тепер ми можемо знайти витрачений об'єм палива, враховуючи що ККД дорівнює 25 %. ККД виражає співвідношення споживаної корисної енергії (роботи) до енергії, яка доступна в системі (у нашому випадку - паливо). Отже, ефективне споживання палива виражено формулою:

Ефективне споживання палива = споживання палива * ККД

В даному випадку ми знаємо, що дорівнює 40 кВт * 25 %, отже:

ефективне споживання палива = 40 кВт * 0,25

Тепер ми можемо використати це значення разом з швидкістю руху і часом руху, щоб розрахувати витрачений об'єм палива:

витрачений об'єм палива = швидкість руху * час руху * ефективне споживання палива

Підставимо значення:

витрачений об'єм палива = 72 км/год * (60 км / 72 км/год) * (40 кВт * 0,25)

Розрахувавши це вираз, ми отримаємо відповідь - об'єм палива, витрачений автомобілем за час руху.

Для вирішення цього завдання нам знадобиться залежність між роботою, потужністю та часом:

Робота= Потужність * Час

У даному випадку:

Потужність = 40kW

Час = ?

Знаємо, що рухається рівномірно, тобто робота, виконана двигуном, дорівнює енергії, яку витратив автомобіль. Також відомо, що ККД = 25% = 0.25, тобто тільки 25% енергії з бензину перетворюється на корисну роботу. Решта втрачається на теплові втрати.

Робота = Енергія витрачена автомобілем

Енергія витрачена автомобілем Потужність * ККД

Тепер ми можемо визначити час, використовуючи відомий відстань і швидкість:

Швидкість = Відстань * Час

Час = Відстань * Швидкість

Підставимо значення і розрахуємо час.

Час = 60км * 72км/год

Знайдений час можна використовувати для розрахунку енергії витраченої автомобілем, і знаючи енергію на кількість спожитого бензину, ми можемо знайти об'єм бензину.Тепер розглянемо крок за кроком:

1. Розрахунок часу:

Час = Відстань * Швидкість = 60км * 72 км/год ≈ 0.833 год

2. Розрахунок енергії витраченої автомобілем:

Енергія витрачена автомобілем = Потужність * ККД = 40 kW :0.25 = 160 kW

3. Розрахунок кількості спожитого бензину:

Енергія витрачена автомобілем = Робота = Кількість бензину * Енергія в бензині

Розставимо відомі значення:

160 kW = Кількість бензину * Енергія в бензині

Тут важливо врахувати, що 1 кВт = 1 кДж/с. Також відомо, що 1 літр бензину містить близько 31 МДж енергії. Отже,

Енергія в бензині = 31 МДж/л

Тепер можемо розрахувати кількість бензину:

Кількість бензину = 160 kW : 31 МДж/л ≈ 5.16 л

Отже, автомобіль витратив приблизно 5.16 літра бензину під час руху.