Какова средняя мощность двигателя легкового автомобиля, если он проехал расстояние S = 400 км со средней скоростью v = 80 км/ч, израсходовав 20 литров бензина, при условии, что только третья часть теплоты, выделившейся при сгорании бензина, использовалась полезно?

Физика Университет Механика. Работа и энергия средняя мощность двигателя легковой автомобиль расстояние S скорость v расход бензина тепло сгорание бензина полезное использование физика задачи по физике Новый

Для того чтобы найти среднюю мощность двигателя легкового автомобиля, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Найдем время, затраченное на поездку.

Сначала мы можем рассчитать время, необходимое для преодоления расстояния S. Формула для расчета времени выглядит следующим образом:

• t = S / v

Подставим известные значения:

• S = 400 км
• v = 80 км/ч

Таким образом, время t будет равно:

• t = 400 км / 80 км/ч = 5 часов.

Шаг 2: Найдем количество энергии, полученной от сгорания бензина.

Теперь нам нужно узнать, сколько энергии выделяется при сгорании 20 литров бензина. Обычно считается, что 1 литр бензина выделяет около 32 МДж (мегаджоулей) энергии. Таким образом, для 20 литров мы можем рассчитать общее количество энергии:

• Q = 20 литров * 32 МДж/литр = 640 МДж.

Шаг 3: Найдем полезную энергию, использованную двигателем.

Согласно условию, только третья часть выделившейся теплоты использовалась полезно. Следовательно, полезная энергия будет равна:

• Q_полезная = Q / 3 = 640 МДж / 3 ≈ 213.33 МДж.

Шаг 4: Найдем среднюю мощность двигателя.

Средняя мощность P может быть найдена по формуле:

• P = Q_полезная / t.

Подставим известные значения:

• P = 213.33 МДж / (5 часов).

Не забудем перевести часы в секунды, так как мощность обычно измеряется в ваттах (Вт), а 1 час = 3600 секунд:

• 5 часов = 5 * 3600 секунд = 18000 секунд.

Теперь подставим это значение в формулу:

• P = 213.33 * 10^6 Дж / 18000 секунд ≈ 11833 Вт.

Это значение можно округлить:

• P ≈ 11.83 кВт.

Ответ:

Средняя мощность двигателя легкового автомобиля составляет примерно 11.83 кВт.