Мощность автомобильного двигателя 44 кВт. Каков КПД этого двигателя, если прискорости 100 км/ч он на 100 км пути расходует бензин объёмом 14 л?

КПД двигателя η = А полезная: А затраченная.

1). Чтобы найти затраченную работу - А затраченная, воспользуемся тем, что на 100 км пути автомобильный двигатель расходует бензин объёмом V = 14 л.

Массу израсходованного бензина можно найти через формулу: m = ρV, где плотность ρ = 710 кг/куб. м, а объём V = 14 л = 14 куб. дм = 0,014 куб. м. Получаем массу m = 9,94 кг. Для расчёта количества теплоты, выделяющегося при сгорании топлива, воспользуемся формулой: Q = q • m, где q = 46 МДж/кг - удельная теплота сгорания бензина. Q = (46 МДж/кг) • 9,94 кг. Значит, Q = 457,24 МДж, тогда А затраченная = Q = 457,24 МДж

2). Чтобы найти полезную работу, выполненную на пути S = 100 км = 100000 м - А полезная, воспользуемся тем, что мощность автомобильного двигателя N = 44 кВт = 44000 Вт и автомобиль двигается со скоростью v = 100 км/ч = (100 : 3,6) м/с. А полезная = N • t = (N • S) : v, так как t = S : v. Объединяем формулы: η = ((N • S) : v) : Q. Подставим значения физических величин в объединённую формулу и произведём расчеты: η = (44000 Вт • 100000 м : (100 : 3,6) м/с) : 457240000 Дж = 0,3464 ≈ 35%. Ответ: КПД двигателя η ≈ 35%.