Цель задачи - определить, на сколько километров хватит полного бака топлива, если автомобиль двигался на круиз-контроле

  • 51
Цель задачи - определить, на сколько километров хватит полного бака топлива, если автомобиль двигался на круиз-контроле со скоростью 100 км/ч. У нас есть бензиновый двигатель мощностью 150 л.с. (КПД бензинового двигателя составляет 30%). Объем бензобака этой модификации составляет 60 л. Величины, которые нам понадобятся для расчетов, такие как 1 л.с., плотность бензина и удельная теплота сгорания бензина, будем использовать следующие: 1 л.с. = 0,74 кВт; плотность бензина = 700 кг/м3; удельная теплота сгорания бензина = 4,6*107 Дж/кг.
Светлячок_В_Траве_7100
13
Данная задача требует рассчета, на сколько километров хватит полного бака топлива. Для начала, воспользуемся данными о мощности двигателя и его КПД, чтобы определить тепловую мощность, которую можно получить из топлива.

Мощность двигателя в киловаттах выражается следующим образом:
\[P_{\text{кВт}} = P_{\text{л.с.}} \times 0.74\]
где \(P_{\text{кВт}}\) - мощность двигателя в киловаттах, \(P_{\text{л.с.}}\) - мощность двигателя в лошадиных силах.

Таким образом, подставляя значение мощности двигателя в лошадиных силах (150 л.с.), получаем:
\[P_{\text{кВт}} = 150 \times 0.74 = 111 \text{ кВт}\]

Далее, для определения количества топлива, необходимого для проезда 1 километра, воспользуемся значениями плотности бензина и удельной теплоты сгорания.

Будем считать, что вся энергия, полученная из сгорания бензина, используется для движения автомобиля.

Плотность бензина (700 кг/м3) означает, что в 1 литре бензина содержится 700 грамм (или 0.7 кг) бензина.

Удельная теплота сгорания бензина (4.6*107 Дж/кг) означает, что при сгорании 1 килограмма бензина выделяется 4.6*107 Дж энергии.

Тепловая мощность, полученная из топлива, равна:
\[P_{\text{тепл}} = \frac{{P_{\text{кВт}}}}{{\text{КПД}}} = \frac{{111}}{{0.3}} = 370 \text{ кВт}\]

Количество топлива, необходимое для проезда 1 километра, можно определить, поделив тепловую мощность на удельную теплоту сгорания бензина и плотность бензина:
\[Q = \frac{{P_{\text{тепл}}}}{{\text{удельная теплота сгорания бензина} \times \text{плотность бензина}}} = \frac{{370 \times 10^3}}{{4.6 \times 10^7 \times 0.7}} \approx 0.143\]

Таким образом, для проезда 1 километра требуется около 0.143 литра бензина.

Чтобы определить, на сколько километров хватит полного бака топлива (60 литров), мы можем просто поделить объем бензобака на количество топлива, необходимого для проезда 1 километра:
\[N = \frac{{60}}{{0.143}} \approx 419\]

Ответ: На полном баке топлива автомобиль сможет проехать примерно 419 километров.