ID: 00007948
Автомобиль массой 2,3 т равномерно движется по горизонтальной дороге. Определите удельную теплоту сгорания бензина, если для прохождения 142 км пути двигатель автомобиля при средней силе сопротивления движению, равной 0,03 веса автомобиля, израсходовал 15 л топлива. КПД двигателя равен 20 %. Ответ запишите в Дж/кг
Источник: ФИПИ
Автомобиль едет равномерно, преодолевая силу сопротивления F=0{,}03\,mg=0{,}03\cdot2300\cdot10=690 Н. Полезная работа двигателя — это работа против сопротивления на пути s=142 км =142000 м:
A=F\,s=690\cdot142000\approx9{,}8\cdot10^7\ \text{Дж}.
КПД \eta=20\%, значит топливо дало энергию Q=\dfrac{A}{\eta}=\dfrac{9{,}8\cdot10^7}{0{,}2}\approx4{,}9\cdot10^8 Дж. Масса топлива: m_т=\rho V=700\cdot0{,}015\approx10{,}5 кг. Удельная теплота сгорания:
q=\frac{Q}{m_т}=\frac{4{,}9\cdot10^8}{10{,}5}\approx4{,}6\cdot10^7\ \text{Дж/кг}.