Решить задачу по физике Сколько литров бензина израсходовал двигатель автомобиля, прошедшего путь 230 км со средней скоростью 90 км/ч, если механическая мощность двигателя равна 45 кВт? Коэффициент полезного действия двигателя равен 40 %. Ответ представьте в литрах и округлите до целого значения.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Чтобы решить эту задачу, нужно сначала выяснить, сколько энергии потребляет двигатель автомобиля для преодоления указанного расстояния. Для этого используем мощность двигателя, время работы и коэффициент полезного действия.

Определяем время в пути: [
\text{Время} = \frac{\text{Путь}}{\text{Скорость}} = \frac{230 \text{ км}}{90 \text{ км/ч}} \approx 2.56 \text{ ч}
]

Переводим время в секунды: [
2.56 \text{ ч} = 2.56 \times 3600 \text{ с} \approx 9216 \text{ с}
]

Находим работу, выполненную двигателем: Работа (энергия) определяется как произведение мощности на время:
[
A = P \cdot t = 45 \text{ кВт} \cdot 9216 \text{ с}
]
Переведем кВт в Вт:
[
45 \text{ кВт} = 45000 \text{ W}
]
Таким образом, работа:
[
A = 45000 \text{ W} \cdot 9216 \text{ с} = 414720000 \text{ Дж}
]

С учетом КПД находим полезную работу: Полезная работа определяется с учетом КПД (0.4):
[
A_{\text{полезная}} = A \cdot \text{КПД} = 414720000 \text{ Дж} \cdot 0.4 = 165888000 \text{ Дж}
]

Теперь, зная, что для сжигания 1 литра бензина выделяется около 31.536 МДж (или 31,536,000 Дж), находим количество литров бензина: [
\text{Количество литров} = \frac{A_{\text{полезная}}}{\text{Энергия на литр}} = \frac{165888000 \text{ Дж}}{31536000 \text{ Дж/л}} \approx 5.25 \text{ л}
]

Округляем до целого значения: [
\text{Количество литров бензина} \approx 5 \text{ л}
]

Ответ: 5 литров бензина.