1. Двигатель современного реактивного истребителя развивает мощность 42 МВт. Сколько газа сгорает ежеминутно в таком двигателе%2C если его КПД 50% 2. Средняя температура верхних шаров льда в Антарктиде имеет температуру - 56 С. Сколько бензина нужно спалить в растапливателе для льда с КПД 25%, чтобы иметь 200 Л воды при температуре 60 С?

Задача 1

Выведем формулу

Для решения первой задачи, необходимо из нескольких формул по физике составить зависимость m - массы газа:

n = A_пол / A_затр - формула коэффициента полезного действия (кпд), где A_пол - полезная работа двигателя, А_затр - затраченная работа; A_пол = N * t, где N - мощность двигателя, t - время работы; A_затр = q * m, где q = 44 МДж/кг - удельная теплота сгорания газа; n = A_пол / A_затр = (N * t) / (q * m); m = (N * t) / (n * q); Подставим все известные значения в формулу

Нам известны:

N = 42 МВт = 42 * 10⁶; t = 1 м = 60 с; n = 50% = 0,5; q = 44 МДж/кг = 44 * 10⁶ Дж/кг;

m = (N * t) / (n * q); m = (42 * 10⁶ * 60) / (0,5 * 44 * 10⁶) = (42 * 60) / (44 * 0,5); m = 114, 5 кг;

Задача 2

Выведем формулу

В этой задаче также необходимо из нескольких известных формул вывести m - масса израсходованного бензина:

m = Q / (n * q), где : Q - количество необходимой теплоты; n - кдп расстапливателя; q = 46 * 10⁶ - удельная теплота сгорания бензина; Q = M * ((t₁ - t₂) * C + λ), где: M - масса воды (масса воды = объем воды); t₁ - начальная температура (лёд); t₂ - конечная температура воды; С = 4200 Дж / (кг*град) - удельная теплоёмкость воды; λ = 2.256 * 10⁶ Дж/кг; m = Q / (n * q) = (M * ((t₁ - t₂) * C + λ)) / (n * q); Подставим все известные значения в формулу M = 200 кг; t₁ = - 56 С; t₂ = 60 C; C = 4200 Дж / (кг*град); λ = 2.256 * 10⁶ Дж/кг; n = 25% = 0,25; q = 46 * 10⁶ Дж/кг;

m = (M * ((t₁ - t₂) * C + λ)) / (n * q); m = (200 * ((-56 - 60) * 4200 + 256 * 10⁶)) / (0.25 * 46 * 10⁶); m = 34.2 кг.