ID: 00007847
Самолет летит со средней скоростью 250 км/ч и расходует во время полета 1440 кг керосина. Мощность двигателя 2300 кВт, КПД 25%. Чему равен пройденный самолетом путь?
Источник: ФИПИ
v = 250 \text{ км/ч} = \dfrac{250 \cdot 1000}{3600} \approx 69{,}4 \text{ м/с}
m = 1440 \text{ кг}, \quad P = 2300 \text{ Вт}, \quad \eta = 0{,}25
q_\text{кер} = 4{,}6 \cdot 10^{7} \text{ Дж/кг}
S — ?
Количество теплоты, выделяемое при сгорании керосина:
Q = q \cdot m = 4{,}6 \cdot 10^{7} \cdot 1440
КПД показывает отношение полезной работы к затраченной:
\eta = \frac{A_\text{пол}}{Q} \Rightarrow A_\text{пол} = \eta \cdot Q
Мощность двигателя — это полезная работа за единицу времени:
P = \frac{A_\text{пол}}{t} \Rightarrow t = \frac{A_\text{пол}}{P} = \frac{\eta \cdot Q}{P} = \frac{\eta \cdot q \cdot m}{P}
Путь самолёта:
S = v \cdot t = \frac{v \cdot \eta \cdot q \cdot m}{P}
S = \frac{69{,}4 \cdot 0{,}25 \cdot 4{,}6 \cdot 10^{7} \cdot 1440}{2300} \approx 500\,000 \text{ м} = 500 \text{ км}
500