Мощность двигателя автомобиля жигули 50квт. каков кпд его двигателя, если при скорости 100км/ч он потребляет 14л. бензина на 100км пути?

дано:

n = 50 квт = 50 000 вт

v = 100 км/ч

v = 14 л = 14·10⁻³ м³

s = 100 км

η - ?

1)

найдем время движения автомобиля:

t = s / v = 100 / 100 = 1 час = 3600 c

2)

совершенная работа:

aсов = n·t = 50 000·3600 = 1,8·10⁸ дж

3)

масса сгоревшего бензина:

m = ρ·v = 700·14·10⁻³ = 9,8 кг

4)

выделилось тепла при сгорании бензина:

q = q·m = 46,2·10⁶·9,8 = 4,53·10⁸ дж

5)

кпд = a ·100%/ q = 1,8·10⁸ ·100%/4,53·10⁸ ≈ 40%

Обозначения:

Тмакс - 727 + 273 = 1000 К - макс. температура газов в двигатели

Тмин - 127 + 273 = 400 К - мин. температура отработанного газа

q - 4.2 * Дж/кг - удельная теплота сгорания топлива

t - 18 * 60 сек - время работы двигателя

m - 18 кг - количество топлива, израсходованного за время (t)

КПД двигателя по идеальному циклу:

k = 1 - Tмин/Tмакс - 1 - (127 + 273) / (727 + 273) = 0.6

Расход топлива в секунду:

u = m/t = 18 / (30 * 60) = 0.01 кг/сек

Потребление энергии в секунду

Q = q * u = 4.2  *  * 0.01 = 4.2 *  = 4.2 * 100 квт = 420 квт

Мощность двигателя:

N = kq = (1 - Tмин / Tмакс) * q * * m / t = 252квт

И. наконец,

ответ: Мощность двигателя равно 252 Квт

Или,

N = 252 Квт

Подробнее - на -

меч   - это   у джедаев

а здесь   движутся мячи

  на закон сохранения импульса

движутся друг другу со скоростью 2 и 4 метра в секунду

пусть направление движения положительное/вправо у большего мяча

отрицательное/влево   у меньшего мяча

тогда

скорости   до удара

v1= 2 м/с

v2= - 4 м/с

m1 =150 г < можно не перводить в кг- на расчеты не влияет

m2 = 50 г

скорости после удара

u2 = 5 м/с < сталкновения меньший мяч поменял направление

u1 = ?

импульс системы до удара   = импульс системы после удара

по условию удар абсолютно   , потерь энергии нет

m1v1 + m2v2   =  m1u1 + m2u2 <   значения   из условия

150*2 +50*(-4) = 150*u1 +50*5

100 = 150u1 +250

100-250 =150u1

-150=150u1

u1=-1 м/с

ответ после удара скорость большого мяча   1 м/с

шар поменял направление   -отскочил налево