Определите расход бензина автомобиля на 1 км пути при скорости 72 км/ч. мощность двигателя автомобиля 20 кВт кпт=25%.

Дано:

S=1 км, υ=72 км/ч, N=20 кВт, η=25%, V-?

Решение задачи:

Согласно определению коэффициент полезного действия (КПД) - это отношение полезной работы автомобиля к затраченной работе.

η = Aп Aз (1)

Полезную работу Aп можно определить через его мощность N и время работы t. Последнее можно найти как отношение пройденного пути S к скорости движения υ, поэтому:

Aп = Nt = NS υ (2)

Затраченная работа Aз равна количеству теплоты Q, выделившейся при сгорании бензина в двигателе. Последнюю найдем как произведение удельной теплоты сгорания q на массу бензина m.

Aз = qm

Массу бензина представим как произведение плотности бензина ρ на объем V.

Aз = qρV (3)

Подставим выражения (2) и (3) в формулу (1), тогда:

η = NS υqρV

Выразим искомый объем бензина V:

V = NS ηυqρ

Плотность бензина ρ равна 700 кг/м3, а удельная теплота сгорания q - 46 МДж/кг. Переведем скорость из км/ч в м/с, а КПД из процентов в доли единицы:

72 км/ч = 72⋅1000 1⋅3600 м/с=20 м/с