мощность двигателя автомобиля равна 60 л.с сколько бензина он расходует на 100 км, при скорости движения 72 км/ч если температура газов в цилиндре равна 1300 к, а температура охлаждающей жидкости 365 к.(удельная теплота сгорания бензина 4.6*10^7 дж/кг)

пожалуйста, помогите решить!

1

Ответы и объяснения

2012-05-26T05:35:30+04:00

ДаноN=60*735=44100 Вт

     1 лошадиная сила примерно равна 735 Ватт

          T_{1}=1300 K - температура нагревателя

          T_{2}=365 K - температура холодильника

          q=4,6*10^{7} Дж/кг 

          V=72*\frac{1000}{3600}=20 м/с

          S=100*1000=10^{5} м

Тогда время t, за которое автомобиль преодолеет расстояние S со скоростью V будет равно

           t=\frac{S}{V}S=\frac{10^{5}}{20}=5000 с

Найти массу M бензина, расходуемого двигателем за время t?  

Решение. Найдем сколько времени \Delta t требуется двигателю на один цикл его работы. Будем считать, что двигатель является тепловой машиной, работающей по циклу Карно. Тогда КПД цикла будет равно:

          \eta=1-\frac{T_{2}}{T_{1}}------(1)

C другой стороны КПД из его определения равно:

         \eta=\frac{A}{Q}=\frac{A}{q*\Delta m}------(2)

Левые части (1) и (2), поэтому равны их правые части

          \frac{A}{q*\Delta m}=1-\frac{T_{2}}{T_{1}}, отсюда выразим работу A за один цикл

           A=q*\Delta m*\frac{(T_{1}-T_{2})}{T_{1}} ------(3)

  где \Delta m - масса бензина, сгораемая за время \Delta t (один цикл)

Из пропорции \frac{\Delta m}{\Delta t}=\frac{M}{t}, отсюда

                  \Delta m=\frac{\Delta t}{t}*M---------(4)

 

Подставим в (3) вместо \Delta m выражение (4), получим

         A=q*M*\frac{(T_{1}-T_{2})*\Delta t}{T_{1}*t}------(5)

C другой стороны работу A можно найти через мощность

        A=N*\Delta t----------(6)

Левые части (5) и (6) равны, поэтому равны их правые части:

   q*M*\frac{(T_{1}-T_{2})*\Delta t}{T_{1}*t}=N*\Delta t, сокращая на \Delta t, получим

             M=\frac{T_{1}*t*N}{(T_{1}-T_{2})*q} --------(7)

 (7) - расчетная формула для M 

 

Расчет M:

           

     M=\frac{1300*5000*44100}{(1300-365)*4,6*10^{7}}\approx6,7 кг