Каково значение КПД двигателя, если он потребляет 15 л бензина, работая в течение 1 часа при мощности 36 кВт?

Magicheskiy_Feniks

27

Чтобы определить КПД (коэффициент полезного действия) двигателя, нужно знать отношение полезной работы, выполняемой двигателем, к энергии, потребляемой им.

В данной задаче мы знаем, что двигатель потребляет 15 литров бензина за 1 час (это энергия, потребляемая им) и его мощность составляет 36 кВт.

Сначала вычислим полезную мощность двигателя (Pполезная). Мощность можно выразить в кВт, а объем потребленного бензина в литрах — в киловатт-часах (кВт·ч), для этого мы знаем, что 1 литр бензина содержит приблизительно 8,8 кВт·ч (по данным: низшая теплота сгорания бензина около 44 МДж/кг или около 12 кВт·ч/л, и плотность около 0,74 кг/л). Таким образом, энергия, полученная от 15 литров бензина, составляет:

Энергия = 15 л * 8,8 кВт·ч/л = 132 кВт·ч

Теперь мы можем вычислить КПД двигателя (η). Формула для расчета КПД:

η = Pполезная / Pпотребленная

где Pполезная - полезная мощность, Pпотребленная - потребляемая мощность.

Подставив значения, получим:

η = 36 кВт / 132 кВт·ч

Результат можно упростить, приведя оба значения к одной единице измерения (кВт):

η = 36 кВт / (132 кВт·ч * 1ч) = 36 / 132

Результатом будет:

η ≈ 0,2727

Таким образом, значение КПД двигателя составляет около 0,2727 или около 27,27%. Это означает, что из всей энергии, получаемой от потребленного топлива, только примерно 27,27% используется для полезной работы. Остаток энергии расходуется на различные потери, такие как тепло, трение и т.д.