Задача по физике от учителя, сложная. В бак машины залили 60 л бензина. После того, как автомобиль на протяжении 10 минут работал на всю мощность( мощность данного авто - 250 л.с.), заглянули в бак и замерили объем оставшегося бензина. Сколько бензина осталось в баке, если только 30% энергии от сгоревшего бензина шло на работу двигателя? Плотность бензина - 710 кг/м³, удельная теплота сгорания бензина - 4,6*10⁷ Дж/кг. P.S. У меня получилось, что в баке осталось 49 л примерно. Правильно ли я вычислил?
Чтобы узнать, сколько бензина осталось в баке после работы автомобиля, нужно рассчитать, сколько энергии было затрачено движком, и на основании этого вычислить, сколько бензина сгорело.
Перевод мощности в Джоули:
Мощность автомобиля: ( P = 250 ) л.с.1 л.с. = 745.7 Вт, следовательно: [ P = 250 \times 745.7 \text{ Вт} = 186425 \text{ Вт} = 186425 \text{ Дж/с} ]
Энергия за 10 минут: [ t = 10 \text{ минут} = 10 \times 60 = 600 \text{ секунд} ] Энергия, затраченная за 10 минут: [ E = P \cdot t = 186425 \text{ Вт} \cdot 600 \text{ с} = 111855000 \text{ Дж} ]
Количество полезной энергии: Учитывая, что только 30% энергии пошло на работу двигателя: [ E_{\text{полезная}} = 0.3 \cdot E = 0.3 \cdot 111855000 \text{ Дж} = 33556500 \text{ Дж} ]
Чтобы узнать, сколько бензина осталось в баке после работы автомобиля, нужно рассчитать, сколько энергии было затрачено движком, и на основании этого вычислить, сколько бензина сгорело.
Перевод мощности в Джоули:
Мощность автомобиля: ( P = 250 ) л.с.1 л.с. = 745.7 Вт, следовательно:[
P = 250 \times 745.7 \text{ Вт} = 186425 \text{ Вт} = 186425 \text{ Дж/с}
]
Энергия за 10 минут:
[
t = 10 \text{ минут} = 10 \times 60 = 600 \text{ секунд}
]
Энергия, затраченная за 10 минут:
[
E = P \cdot t = 186425 \text{ Вт} \cdot 600 \text{ с} = 111855000 \text{ Дж}
]
Количество полезной энергии:
Учитывая, что только 30% энергии пошло на работу двигателя:
[
E_{\text{полезная}} = 0.3 \cdot E = 0.3 \cdot 111855000 \text{ Дж} = 33556500 \text{ Дж}
]
Удельная теплота сгорания бензина:
[
Q = 4.6 \times 10^7 \text{ Дж/кг}
]
Расчет массы сгоревшего бензина:
Используя формулу ( E = m \cdot Q ):
[
m = \frac{E_{\text{полезная}}}{Q} = \frac{33556500}{4.6 \times 10^7} \approx 0.727 \text{ кг}
]
Плотность бензина и расчет объема сгоревшего бензина:
Плотность бензина: ( \rho = 710 \text{ кг/м}^3 ). Переведем в литры:
[
V_{\text{сгоревшего}} = \frac{m}{\rho} = \frac{0.727}{710} \approx 0.001026 \text{ м}^3 = 1.026 \text{ л}
]
Объем бензина после сгорания:
Начальный объем бензина: 60 л. Осталось:
[
V_{\text{осталось}} = 60 \text{ л} - 1.026 \text{ л} \approx 58.974 \text{ л}
]
Таким образом, в баке осталось примерно 59 л бензина (а не 49 л), если использовать округление. Ваш расчет ошибочен.