Какую среднюю механическую мощность развивал двигатель автомобиля во время движения, если автомобиль проехал расстояние

  • 65
Какую среднюю механическую мощность развивал двигатель автомобиля во время движения, если автомобиль проехал расстояние 330 км со скоростью 72 км/ч и израсходовал 30 литров бензина? Ответ выразите в киловаттах, округлив до десятых. Зная, что КПД двигателя автомобиля составляет 25% и плотность бензина равна 710 кг/м³, а его удельная теплота сгорания равна 44 мегаджоулям.
David
68
Чтобы найти среднюю механическую мощность развиваемую двигателем автомобиля, сначала нужно найти расход топлива в килограммах. Для этого воспользуемся формулой:

\[
\text{{Расход топлива, кг}} = \text{{объем топлива, л}} \times \text{{плотность бензина, кг/м}}^3
\]

Подставим данные и вычислим:

\[
\text{{Расход топлива, кг}} = 30 \, л \times 710 \, \text{{кг/м}}^3 = 21300 \, \text{{кг}}
\]

Далее, мы можем найти полный энергетический выход двигателя, используя формулу:

\[
\text{{Энергетический выход, Дж}} = \text{{расход топлива, кг}} \times \text{{удельная теплота сгорания, МДж/кг}} \times 10^6 \, \text{{Дж/МДж}}
\]

Подставим данные и вычислим:

\[
\text{{Энергетический выход, Дж}} = 21300 \, \text{{кг}} \times 44 \, \text{{МДж/кг}} \times 10^6 \, \text{{Дж/МДж}} = 937200000 \, \text{{Дж}}
\]

Теперь, чтобы найти среднюю механическую мощность, воспользуемся формулой:

\[
\text{{Мощность, Вт}} = \text{{энергетический выход, Дж}} \div \text{{время движения, с}}
\]

Для этого нам нужно знать время движения автомобиля. Поскольку такая информация не предоставлена в задаче, мы не можем найти точное значение средней механической мощности. Мы можем лишь приближенно оценить ее. Если предположить, что автомобиль двигался со скоростью 72 км/ч на протяжении всего 330 км пути, то мы можем найти приближенное время движения:

\[
\text{{Время движения, ч}} = \text{{расстояние, км}} \div \text{{скорость, км/ч}}
\]

Подставим данные и вычислим:

\[
\text{{Время движения, ч}} = 330 \, \text{{км}} \div 72 \, \text{{км/ч}} \approx 4.58 \, \text{{ч}}
\]

Теперь мы можем приближенно найти среднюю механическую мощность:

\[
\text{{Мощность, Вт}} = 937200000 \, \text{{Дж}} \div (4.58 \, \text{{ч}} \times 3600 \, \text{{с/час}}) \approx 52650.55 \, \text{{Вт}}
\]

Округлим это значение до десятых:

\[
\text{{Средняя механическая мощность, кВт}} \approx 52.7 \, \text{{кВт}}
\]

Ответ: Средняя механическая мощность, развиваемая двигателем автомобиля во время движения, составляет примерно 52.7 кВт.