КПД тепловых двигателей: Часть 1

Видео

Конспект

КПД тепловых двигателей

Задача 1

Условие

Определите КПД двигателя автомобиля, которому для выполнения работы 110,4 МДж потребовалось 8 кг бензина.

Решение

\eta=\frac{A_{п}}{Q} 100 % \begin{aligned} & \text { 1) } Q=q m=4,6 \cdot 10^{7} \text { Дж/кг } \cdot 8 кг \\ & Q=368 \cdot 10^{6} \text { Дж } \end{aligned} 2) \eta=\frac{110,4 \cdot 10^{6} \text { Дж }}{368 \cdot 10^{6} \text { Дж }} 100 %=30 %

Ответ 30 %

Задача 2

Условие

На теплоходе установлен дизельный двигатель мощностью 80 кВт с КПД 30%. На сколько километров пути ему хватит 1 т дизельного топлива при скорости движения 20 км/ч? Удельная теплота сгорания дизельного топлива 43 МДж/кг.

Решение

Так как по определению КПД равен \eta=\frac{A}{Q} , где механическая работа A=N \cdot \tau , а Q=m q - количество теплоты, выделяемое при сгорании топлива, то \eta=\frac{N \cdot \frac{s}{v}}{m q}=\frac{N \cdot s}{m \cdot q \cdot v} . Откуда s=\frac{\eta m q v}{N} .

Проверка единиц измерения:

[s]=\frac{ кг \cdot \frac{\text { Дж }}{ кг } \cdot \frac{ м }{ с }}{ Вт }=\frac{\text { Дж } \frac{ м }{ с }}{\frac{\text { Дж }}{ с }}= м Вычисления: s=\frac{0,3 \cdot 10^{3} \cdot 43 \cdot 10^{6} \cdot \frac{20}{3,6}}{80 \cdot 10^{3}}=0,896 \cdot 10^{6}( м ) \approx 900 кг

Ответ 900 кг.