Каково значение КПД пушки при сгорании 20 кг пороха, имеющего массу 50 кг и вылетающего со скоростью 800 м/с, если

Загадочный_Убийца

42

Для начала, мы можем рассчитать количество энергии, выделенное при сгорании 20 кг порошка. Для этого умножим массу порошка на его удельную теплоту сгорания. В данном случае:

Масса порошка: \(m = 20\) кг
Удельная теплота сгорания пороха: \(Q = 3.2\) МДж/кг

Вычислим общую энергию, выделенную при сгорании 20 кг порошка:

\[E = m \cdot Q = 20 \cdot 3.2 = 64\) МДж

Теперь нам нужно рассчитать кинетическую энергию пушки. Для этого воспользуемся формулой кинетической энергии:

\[E_k = \frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2\),

где \(E_k\) - кинетическая энергия, \(m\) - масса пушки, \(v\) - скорость пушки.

Дано:

Масса порошка, \(m = 50\) кг
Скорость пушки, \(v = 800\) м/с

Подставим значения в формулу:

\[E_k = \frac{1}{2} \cdot 50 \cdot 800^2 = 16\) МДж

Теперь мы можем рассчитать КПД (коэффициент полезного действия). Он определяется как отношение полезной работы к затраченной энергии. В данном случае, полезная работа - это кинетическая энергия пушки, а затраченная энергия - энергия, полученная при сгорании порошка.

\[КПД = \frac{Полезная \ работа}{Затраченная \ энергия} = \frac{E_k}{E} = \frac{16}{64} = 0.25\]

Таким образом, КПД пушки при сгорании 20 кг пороха составляет 0.25 или 25%.