Каков КПД автомобиля мощностью 40 кВт, если за 3 часа пути было использовано 40 кг бензина?

Сергеевна

44

Чтобы определить КПД (коэффициент полезного действия) автомобиля, нужно воспользоваться следующей формулой:

\[ КПД = \frac{ \text{полезная работа} }{ \text{затраченная энергия} } \times 100\% \]

В данном случае, нас интересует полезная работа - это расстояние, которое пройдет автомобиль при заданной мощности и затраченной энергии.

По формуле: \( \text{работа} = \text{мощность} \times \text{время} \)

Мощность автомобиля равна 40 кВт, а время пути - 3 часа.

\[ \text{работа} = 40 \, \text{кВт} \times 3 \, \text{ч} \]

Далее, нам нужно выразить затраченную энергию. Зная, что в процессе движения автомобиль использовал 40 кг бензина, мы можем воспользоваться следующим соотношением: затраченная энергия = масса бензина \(\times\) средний калорийный эквивалент.

Средний калорийный эквивалент для бензина можно принять равным 44 МДж/кг.

\[ \text{затраченная энергия} = 40 \, \text{кг} \times 44 \, \text{МДж/кг} \]

Теперь у нас есть все данные для определения КПД:

\[ КПД = \frac{ \text{полезная работа} }{ \text{затраченная энергия} } \times 100\% \]

Подставляем значения:

\[ КПД = \frac{40 \, \text{кВт} \times 3 \, \text{ч}}{40 \, \text{кг} \times 44 \, \text{МДж/кг}} \times 100\% \]

Теперь можем расчитать:

\[ КПД = \frac{120 \, \text{кВт} \cdot \text{ч}}{40 \, \text{кг} \times 44 \, \text{МДж/кг}} \times 100\% \]

\[ КПД \approx 0.0682 \times 100\% \]

\[ КПД \approx 6.82\% \]

Таким образом, КПД автомобиля составляет примерно 6.82%. Это означает, что только 6.82% энергии, полученной из бензина, преобразуется в полезную работу, а остальная часть теряется в виде тепла и других потерь.