Вопрос школьника
За 3 ч пробега автомобиль, КПД которого равен 25%, израсходовал 24 кг бензина. Какую среднюю мощность развивал двигатель автомобиля при этом пробеге
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо воспользоваться формулой для расчета мощности двигателя:
P = m * g * v / η,
где P — мощность двигателя, m — масса автомобиля, g — ускорение свободного падения, v — скорость автомобиля, η — КПД двигателя.
Из условия задачи известны следующие данные:
— время пробега автомобиля t = 3 ч;
— расход бензина за это время m = 24 кг;
— КПД двигателя η = 25%.
Для расчета средней мощности двигателя необходимо найти скорость автомобиля. Для этого воспользуемся формулой для расчета расхода топлива:
m = ρ * V,
где ρ — плотность бензина, V — объем топлива.
Плотность бензина примерно равна 0,75 кг/л. Тогда объем топлива можно найти следующим образом:
V = m / ρ = 24 / 0,75 = 32 л.
Средняя скорость автомобиля равна:
v = S / t,
где S — пройденное расстояние.
Так как за 3 ч автомобиль израсходовал 32 л бензина, то можно предположить, что он проехал примерно 96 км (расход бензина составляет примерно 8 л/100 км). Тогда средняя скорость автомобиля равна:
v = 96 / 3 = 32 км/ч.
Теперь можно рассчитать среднюю мощность двигателя:
P = m * g * v / η = 24 * 9,81 * (32 / 3,6) / 0,25 = 6,8 кВт.
Таким образом, средняя мощность двигателя автомобиля при пробеге в 3 часа составляет примерно 6,8 кВт.
