Двигатель мотоцикла развивает мощность Р= 5кВт при скорости v=60 км/ч. Расход бензина при этом составляет m=3 кг на каждые s=100 км пути. Найдите коэффициент полезного действия двигателя. Удельная теплота сгорания бензина q=46*10^6 дж/кг
Для нахождения коэффициента полезного действия двигателя, нам необходимо знать выходную мощность двигателя и потребляемую мощность.
Выходная мощность двигателя можно найти, используя формулу:
Pвых = P * η
где Pвых - выходная мощность двигателя,
P - мощность двигателя,
η - коэффициент полезного действия двигателя.
Мощность двигателя дана в условии - P = 5 кВт.
Сначала переведем скорость движения мотоцикла из км/ч в м/с:
v = 60 км/ч = 60 * (1000 м / 1 км) / (3600 с) ≈ 16,67 м/с
Потребляемую мощность можно найти, используя формулу:
Pпотр = W / t
где Pпотр - потребляемая мощность,
W - работа двигателя,
t - время работы.
Работу двигателя можно найти умножив выходную мощность на время работы:
W = Pвых * t
Время работы двигателя мы не знаем, но знаем, что расход бензина составляет 3 кг на каждые 100 км пути. Таким образом, расход бензина можно выразить как:
m = (m' / 100 км) * s,
где m - расход бензина,
m' - расход бензина на каждые 1 км пути,
s - пройденный путь.
Тогда время работы можно найти, используя следующую формулу:
t = s / v
Подставим значение выходной мощности и время работы в формулу для работы двигателя и получим:
W = Pвых * t = Pвых * (s / v)
Теперь можем выразить потребляемую мощность:
Pпотр = W / t = (Pвых * (s / v)) / t = Pвых * (s / v) / (s / v) = Pвых
Сравнивая полученную потребляемую мощность с мощностью двигателя, мы видим, что P = Pпотр. То есть, все, что выделяет двигатель, идет на потребление.
Таким образом, с учетом формулы Pвых = P * η и результата P = Pпотр, мы можем заключить, что коэффициент полезного действия двигателя равен единице.
Ответ: Коэффициент полезного действия двигателя равен 1.
Выходная мощность двигателя можно найти, используя формулу:
Pвых = P * η
где Pвых - выходная мощность двигателя,
P - мощность двигателя,
η - коэффициент полезного действия двигателя.
Мощность двигателя дана в условии - P = 5 кВт.
Сначала переведем скорость движения мотоцикла из км/ч в м/с:
v = 60 км/ч = 60 * (1000 м / 1 км) / (3600 с) ≈ 16,67 м/с
Потребляемую мощность можно найти, используя формулу:
Pпотр = W / t
где Pпотр - потребляемая мощность,
W - работа двигателя,
t - время работы.
Работу двигателя можно найти умножив выходную мощность на время работы:
W = Pвых * t
Время работы двигателя мы не знаем, но знаем, что расход бензина составляет 3 кг на каждые 100 км пути. Таким образом, расход бензина можно выразить как:
m = (m' / 100 км) * s,
где m - расход бензина,
m' - расход бензина на каждые 1 км пути,
s - пройденный путь.
Тогда время работы можно найти, используя следующую формулу:
t = s / v
Подставим значение выходной мощности и время работы в формулу для работы двигателя и получим:
W = Pвых * t = Pвых * (s / v)
Теперь можем выразить потребляемую мощность:
Pпотр = W / t = (Pвых * (s / v)) / t = Pвых * (s / v) / (s / v) = Pвых
Сравнивая полученную потребляемую мощность с мощностью двигателя, мы видим, что P = Pпотр. То есть, все, что выделяет двигатель, идет на потребление.
Таким образом, с учетом формулы Pвых = P * η и результата P = Pпотр, мы можем заключить, что коэффициент полезного действия двигателя равен единице.
Ответ: Коэффициент полезного действия двигателя равен 1.