1.Двигатель совершил полезную работу, равную 4,6*10⁴ КДж и при этом израсходовал 5 кг бензина. Вычислите...

Чтобы решить эти задачи, нужно использовать формулу для вычисления коэффициента полезного действия (КПД) двигателя. КПД определяется как отношение полезной работы, выполненной двигателем, к полной энергии, полученной от топлива.

1. Первая задача:

Дано:

• Полезная работа ( A = 4.6 \times 10^4 ) кДж
• Масса бензина ( m = 5 ) кг
• Теплотворная способность бензина (энергия, выделяемая при сгорании 1 кг топлива) ( q \approx 44 ) МДж/кг (значение может варьироваться, но обычно используется около 44 МДж/кг для бензина).

Сначала переведем энергию работы в мегаджоули: [ A = 4.6 \times 10^4 \text{ кДж} = 46 \text{ МДж} ]

Теперь вычислим полную энергию, полученную от сгорания бензина: [ Q = q \times m = 44 \text{ МДж/кг} \times 5 \text{ кг} = 220 \text{ МДж} ]

КПД двигателя рассчитывается по формуле: [ \eta = \frac{A}{Q} \times 100\% ]

Подставим известные значения: [ \eta = \frac{46}{220} \times 100\% \approx 20.9\% ]

Таким образом, КПД двигателя составляет примерно 20.9%.

1. Вторая задача:

Дано:

• КПД (\eta = 25\%)
• Полезная работа ( A = 64 ) МДж
• Теплотворная способность дизельного топлива ( q = 42.7 ) МДж/кг

Используем формулу для КПД: [ \eta = \frac{A}{Q} \times 100\% ]

Выразим полную энергию ( Q ) через полезную работу и КПД: [ Q = \frac{A}{\eta} \times 100\% = \frac{64}{25\%} = \frac{64}{0.25} = 256 \text{ МДж} ]

Теперь вычислим массу израсходованного дизельного топлива: [ m = \frac{Q}{q} = \frac{256 \text{ МДж}}{42.7 \text{ МДж/кг}} \approx 5.99 \text{ кг} ]

Таким образом, масса израсходованного дизельного топлива составляет примерно 5.99 кг.

1. КПД двигателя можно вычислить по формуле: КПД = (полезная работа / затраченная энергия) * 100%

Затраченная энергия можно вычислить как: энергия = масса * q, где q - удельная энергия топлива.

Итак, затраченная энергия = 5 кг * 42.7 МДж/кг = 213.5 МДж

Теперь подставим значения в формулу КПД: КПД = (4.610^4 КДж / 213.5 МДж) 100% = 21.53%

1. Полезная работа двигателя равна 64 МДж. КПД двигателя = 25%, следовательно, затраченная энергия равна: энергия = полезная работа / КПД = 64 МДж / 0.25 = 256 МДж

Масса израсходованного дизельного топлива можно вычислить как: масса = энергия / q = 256 МДж / 42.7 МДж/кг = 5.98 кг

Итак, масса израсходованного дизельного топлива равна 5.98 кг.