Каков КПД двигателя автомобиля, если его мощность составляет 60 кВт, а расход топлива составляет 11 кг бензина в час?

Poyuschiy_Homyak

27

Для начала, давайте определим понятие КПД (Коэффициент полезного действия) двигателя автомобиля. КПД отражает эффективность превращения энергии топлива в полезную работу при работе двигателя.

Формула для расчета КПД следующая:
\[ КПД = \frac{Рэф}{Рпот} \times 100\% \]

где:
- Рэф - полезная работа, которую выполняет двигатель, измеряемая в кВт (кВаттах).
- Рпот - потребляемая мощность, т.е. энергия, затрачиваемая на сжигание топлива, измеряемая также в кВт.

Для определения полезной работы двигателя, нам необходимо знать формулу:
\[ Полезная\ работа = Энергия\ топлива \times q \]

где:
- Энергия топлива - количество сжигаемого топлива в единицу времени, измеряемое в кг/час.
- q - удельная теплота сгорания бензина, измеряемая в кДж/кг.

Таким образом, мы можем приступить к расчетам:
1. Рассчитаем полезную работу, используя формулу:
\[ Полезная\ работа = Энергия\ топлива \times q \]

Подставим значения:
\[ Полезная\ работа = 11\,кг/час \times 46900\,кДж/кг \]

2. Переведем результат в кВт:
\[ Полезная\ работа = (11\,кг/час \times 46900\,кДж/кг) \div 3600\,с \]

Получим:
\[ Полезная\ работа = 0.144\,кВт \]

3. Теперь, расчитаем КПД, используя формулу:
\[ КПД = \frac{Полезная\ работа}{Мощность} \times 100\% \]

Подставим значения:
\[ КПД = \frac{0.144\,кВт}{60\,кВт} \times 100\% \]

4. Выполним расчет:
\[ КПД = 0.0024 \times 100\% \]

Получим:
\[ КПД = 0.24\% \]

Таким образом, КПД двигателя автомобиля составляет 0.24%. Это означает, что только 0.24% полной энергии, полученной от сжигания бензина, превращается в полезную работу двигателя.