Яка ефективність двигуна теплохода, який має потужність 250 кВт, рухається зі швидкістю 25 км/год між двома населеними

Vechnyy_Strannik

8

Для определения эффективности двигателя теплохода, мы можем использовать следующую формулу:

\[
\text{Эффективность} = \frac{\text{полезная работа}}{\text{затраченная энергия}}
\]

Здесь полезная работа - это работа, совершенная двигателем, а затраченная энергия - это энергия, потребленная двигателем.

Для начала найдем работу, совершенную двигателем. Работа вычисляется, умножив силу двигателя на расстояние, которое он перемещает. В данном случае сила двигателя связана с его мощностью:

\[
\text{Работа} = \text{Сила} \times \text{Расстояние}
\]

Мы знаем, что двигатель имеет мощность 250 кВт и скорость движения 25 км/час. Для использования формулы необходимо привести скорость к СИ системе единиц, поэтому преобразуем ее в м/с:

\[
25 \, \text{км/ч} = \frac{25 \, \text{км}}{1} \times \frac{1000 \, \text{м}}{1 \, \text{км}} \times \frac{1 \, \text{час}}{3600 \, \text{сек}} \approx 6.94 \, \text{м/с}
\]

Расстояние между населенными пунктами составляет 50 км. При расчете работы, мы должны учесть, что двигатель работал в течение всего времени полета, поэтому используем полное расстояние:

\[
\text{Расстояние} = 50 \, \text{км} = 50 \, \text{км} \times \frac{1000 \, \text{м}}{1 \, \text{км}} = 50000 \, \text{м}
\]

Теперь мы можем вычислить работу:

\[
\text{Работа} = 250 \, \text{кВт} \times 50000 \, \text{м} = 12.5 \times 10^6 \, \text{Дж}
\]

Теперь найдем затраченную энергию, которая связана с использованным дизельным топливом. Мы знаем, что было использовано 160 кг дизельного топлива.

Рассчитываем затраченную энергию с помощью формулы

\[
\text{Затраченная энергия} = \text{энергийность топлива} \times \text{масса топлива}
\]

Энергийность топлива - это количество энергии, высвобождаемой при сжигании единицы массы топлива. Для дизельного топлива она составляет около 42.6 МДж/кг.

\[
\text{Затраченная энергия} = 42.6 \, \text{МДж/кг} \times 160 \, \text{кг} = 6.816 \times 10^6 \, \text{Дж}
\]

Теперь, подставляя значения полезной работы и затраченной энергии в формулу эффективности, мы получаем:

\[
\text{Эффективность} = \frac{12.5 \times 10^6 \, \text{Дж}}{6.816 \times 10^6 \, \text{Дж}} \approx 1.833
\]

Таким образом, эффективность двигателя теплохода составляет примерно 1.833, что может быть интерпретировано как 183.3% или 183.3% работы двигателя превращается в полезную работу.

При проведении вычислений мы использовали примерные значения и округлили результаты для простоты понимания.