Скутер едет со скоростью 24 км/ч. За 92 км пути он расходует 0,9 кг бензина. Определи полезную мощность двигателя, если КПД двигателя скутера равен 24 %. (Удельная теплота сгорания бензина q=46МДж/кг).
Для начала определим количество энергии, которое выделяется при сгорании 0,9 кг бензина:
Q = m q Q = 0,9 кг 46 МДж/кг = 41,4 МДж
Затем найдем затраченную энергию на преодоление 92 км:
A = F s = N v t N = F v F = m a N = m a v N = 0,9 кг a 24 км/ч = 21,6 кгм/с^2 (24 1000 м) / 3600 с = 144 Н A = 144 Н 92 км = 144 Н 92000 м = 13 248 000 Дж
Для начала определим количество энергии, которое выделяется при сгорании 0,9 кг бензина:
Q = m q
Q = 0,9 кг 46 МДж/кг = 41,4 МДж
Затем найдем затраченную энергию на преодоление 92 км:
A = F s = N v t
N = F v
F = m a
N = m a v
N = 0,9 кг a 24 км/ч = 21,6 кгм/с^2 (24 1000 м) / 3600 с = 144 Н
A = 144 Н 92 км = 144 Н 92000 м = 13 248 000 Дж
Теперь найдем полезную мощность двигателя:
η = Pполезная / Pполная
Pполная = Q / t
Pполная = 41,4 МДж / (92 км / 24 км/ч) = 41,4 МДж / 3,833 ч = 10,8 МВт
Pполезная = η Pполная
Pполезная = 0,24 10,8 МВт = 2,592 МВт
Итак, полезная мощность двигателя скутера равна 2,592 МВт.