Global EE

Задание Физика 8 Класс №00051467

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Тепловые Двигатели и Устройства

№2. Задание без номера

ID: 00051467

Автомобиль равномерно проехал по ровному шоссе $100\text{ км}$ и израсходовал $6\text{ кг}$ бензина. КПД двигателя $25\%$, удельная теплота сгорания бензина $46\text{ МДж/кг}$. Потерями в коробке передач пренебрегите.

Какова средняя сила тяги автомобиля?

Ответ дайте в Н.

Источник: Global_EE

Решение

Здесь встречаются тепловой двигатель и механика. Бензин сгорает, четверть его энергии двигатель превращает в полезную работу, и эту работу совершает сила тяги, которая тянет автомобиль по шоссе. А работа силы на пути, как ты знаешь из механики, равна $A = Fs$.

Теплота, выделившаяся при сгорании бензина:

$$Q = qm = 46 \cdot 6 = 276\text{ МДж}.$$

Полезная работа — четверть этой теплоты:

$$A = 0{,}25 \cdot 276 = 69\text{ МДж} = 69\,000\,000\text{ Дж}.$$

Путь переводим в метры: $100\text{ км} = 100\,000\text{ м}$. Сила тяги совершила работу $A$ на этом пути, поэтому:

$$F = \dfrac{A}{s} = \dfrac{69\,000\,000}{100\,000} = 690\text{ Н}.$$

Проверим себя обратным ходом. Сила $690\text{ Н}$ на пути $100\,000\text{ м}$ совершает работу $69\,000\,000\text{ Дж} = 69\text{ МДж}$. При КПД $25\%$ на это нужно в четыре раза больше энергии, $276\text{ МДж}$, а это ровно $276 : 46 = 6\text{ кг}$ бензина. И по величине сила правдоподобна: примерно с такой силой воздух и дорога тормозят легковой автомобиль на трассе.

Ответ

690
Другие задания по теме «Тепловые Двигатели и Устройства» (8)