Дано:

P_{\text{пол}} = 46\text{ кВт} = 4{,}6 \cdot 10^4\text{ Вт}, v = 80\text{ км/ч}, m = 20\text{ кг}, S = 160\text{ км} = 1{,}6 \cdot 10^5\text{ м}, q = 4{,}6 \cdot 10^7\text{ Дж/кг}

Найти:

КПД

Решение:

КПД двигателя — отношение полезной мощности к мощности, выделяемой при сгорании топлива:

\eta = \frac{P_{\text{пол}}}{P_{\text{бенз}}}

Мощность сгорания бензина:

P_{\text{бенз}} = \frac{Q}{t} = \frac{qm}{t}

Время, за которое пройден путь S со скоростью v:

t = \frac{S}{v}

Тогда:

P_{\text{бенз}} = \frac{qm \cdot v}{S}

Скорость в СИ: v = 80\text{ км/ч} = \frac{80000}{3600} \approx 22{,}2\text{ м/с}

Подставляем:

\eta = \frac{P_{\text{пол}} \cdot S}{qm \cdot v} = \frac{4{,}6 \cdot 10^4 \cdot 1{,}6 \cdot 10^5}{4{,}6 \cdot 10^7 \cdot 20 \cdot 22{,}2} \approx 0{,}36

\eta \approx 36\%