Двигатель за время t совершил работу а найти мощность этого двигателя n в квт

udacha1234

+10

Решено

8 лет назад

Физика

10 — 11 классы

двигатель за время 2,2 час совершил работу 149,6 МДж. Найти мощность этого двигателя в кВт

Смотреть ответ

Ответ

0
(0 оценок)

bagi2311
8 лет назад

Светило науки — 23 ответа — 0 раз оказано помощи

t=2,2ч=7920сек
А=149,6МДж=149,6* 10^6

N=A/t = 149,6*10^6 / 7920 = 0,018 * 10^6 = 18*10^3

(0 оценок)

https://vashotvet.com/task/3769778

Источник

Мартин

11 декабря, 05:49

0

t=2,2 ч=7920 сек

А=149,6 МДж=149,6 * 10^6

N=A/t = 149,6*10^6 / 7920 = 0,018 * 10^6 = 18*10^3
- Комментировать
- Жалоба
- Ссылка

Найди верный ответ на вопрос ✅ «Двигатель за время 2,2 час совершил работу 149,6 МДж. Найти мощность этого двигателя в кВт …» по предмету 📙 Физика, а если ответа нет или никто не дал верного ответа, то воспользуйся поиском и попробуй найти ответ среди похожих вопросов.

Искать другие ответы

Главная » ⭐️ Физика » Двигатель за время 2,2 час совершил работу 149,6 МДж. Найти мощность этого двигателя в кВт

Источник

КПД теплового двигателя рассчитывается по формуле $eta = frac{A_п}{Q_1}$ или $eta = frac{Q_1 — Q_2}{Q_1} cdot 100 %$, где
$A_п$ — полезная работа,
$Q_1$ — количество теплоты, полученное от нагревателя,
$Q_2$ — количество теплоты, отданное холодильнику.

Когда говорят о коэффициенте полезного действия теплового двигателя, часто используют понятие мощности или полезной мощности: $N = frac{A_п}{t}$. Эту величину в жизни использовать удобнее, чем говорить о полезной работе.

На данном уроке мы разберем решение задач, используя формулы, приведенные выше.

Для решения задач, в условиях которых, говорится о сжигании топлива ($Q = qm$), вам понадобятся табличные значения удельной теплоты сгорания топлива.

Задача №1

Какая работа совершена внешними силами при обработке железной заготовки массой $300 space г$, если она нагрелась на $200 degree C$?

Дано:
$m = 300 space г$
$Delta t = 200 degree C$
$c = 460 frac{Дж}{кг cdot degree C}$

СИ:
$m = 0.3 space кг$

$A — ?$

Показать решение и ответ

Скрыть

Решение:

Для того чтобы нагреть железную деталь, необходимо сообщить ей некоторое количество теплоты:
$Q = cm(t_2 — t_1) = cm Delta t$.

Рассчитаем эту энергию:
$Q = 460 frac{Дж}{кг cdot degree C} cdot 0.3 space кг cdot 200 degree C = 27 space 600 space Дж = 27.6 space кДж$.

Сообщенная энергия будет эквивалентна работе внешних сил:
$A = Q = 27.6 space кДж$.

Ответ: $A = 27.6 space кДж$.

Задача №2

Приняв, что вся тепловая энергия угля обращается в полезную работу, рассчитайте какого количества каменного угля в час достаточно для машины мощностью $733 space Вт$?

Дано:
$t = 1 space ч$
$N = 733 space Вт$
$q = 2.7 cdot 10^7 frac{Дж}{кг}$

СИ:
$t = 3600 space с$

$m — ?$

Показать решение и ответ

Скрыть

Решение:

Мощность по определению:
$N = frac{A_п}{t}$.

Выразим отсюда полезную работу, совершаемую машиной, и рассчитаем ее:
$A_п = Nt$,
$A_п = 733 space Вт cdot 3600 space с = 2 space 638 space 800 space Дж approx 0.26 cdot 10^7 space Дж$.

По условиям задачи количество теплоты, которое выделяется при сжигании каменного угля, равно полезной работе:
$A_п = Q = qm$.

Выразим отсюда массу угля и рассчитаем ее:
$m = frac{A_п}{q}$,
$m = frac{0.26 cdot 10^7 space Дж}{2.7 cdot 10^7 frac{Дж}{кг}} approx 0.1 space кг approx 100 space г$.

Ответ: $m approx 100 space г$.

Задача №3

Нагреватель за некоторое время отдает тепловому двигателю количество теплоты, равное $120 space кДж$. Тепловой двигатель совершает при этом полезную работу $30 space кДж$. Определите КПД теплового двигателя.

Дано:
$Q_1 = 120 space кДж$
$A_п = 30 space кДж$

СИ:
$Q_1 = 120 cdot 10^3 space Дж$
$A_п = 30 cdot 10^3 space Дж$

$eta — ?$

Показать решение и ответ

Скрыть

Решение:

Запишем формулу для расчета КПД теплового двигателя:
$eta = frac{A_п}{Q_1}$.

Рассчитаем:
$eta = frac{30 cdot 10^3 space Дж}{120 cdot 10^3 space Дж} = 0.25$,
или в процентах $eta = 25 %$.

Ответ: $eta = 25 %$.

Задача №4

Нагреватель отдает тепловому двигателю за $30 space мин$ количество теплоты, равное $460 space МДж$, а тепловой двигатель отдает количество теплоты, равное $280 space МДж$. Определите полезную мощность двигателя.

Дано:
$t = 30 space мин$
$Q_1 = 460 space МДж$
$Q_2 = 280 space МДж$

СИ:
$t = 1800 space с$
$Q_1 = 460 cdot 10^6 space Дж$
$Q_2 = 280 cdot 10^6 space Дж$

Показать решение и ответ

Скрыть

Решение:

Запишем формулу для расчета КПД теплового двигателя:
$eta = =frac{A_п}{Q_1} = frac{Q_1 — Q_2}{Q_1}$, где
$A_п$ — полезная работа,
$Q_1$ — количество теплоты, полученное от нагревателя,
$Q_2$ — количество теплоты, отданное холодильнику.

Из этой формулы, мы можем сделать вывод, что $Q_1 — Q_2 = A_п$ — количество теплоты, которое пошло на совершение работы.

Величина работы также присутствует в определении мощности:
$N = frac{A_п}{t}$.

Когда мощность определяется полезной работой, мы называем ее полезной мощностью.

Подставим в формулу мощности определение работы из формулы для КПД и рассчитаем ее:
$N = frac{Q_1 — Q_2}{t}$,
$N = frac{460 cdot 10^6 space Дж — 280 cdot 10^6 space Дж}{1800 space с} = frac{180 cdot 10^6 space Дж}{1800 space с} = 0.1 cdot 10^6 space Вт = 100 space кВт$.

Ответ: $N = 100 space кВт$.

Задача №5

Паровой молот мощностью $367 space кВт$ получает от нагревателя в час количество теплоты, равное $6720 space МДж$. Какое количество теплоты в час получает холодильник?

Дано:
$N = 367 space кВт$
$t = 1 space ч$
$Q_1 = 6720 space МДж$

СИ:
$N = 367 cdot 10^3 space Вт$
$t = 3600 space с$
$Q_1 = 6720 cdot 10^6 space Дж$

$Q_2 — ?$

Показать решение и ответ

Скрыть

Решение:

Полезная работа, совершенная тепловым двигателем, определяется разностью количества теплоты, отданному холодильнику, и количества теплоты, полученного от нагревателя:
$A_п = Q_1 — Q_2$.

Тогда, количество теплоты, которое получает холодильник будет равно:
$Q_2 = Q_1 — A_п$.

Совершенную работу мы можем определить через мощность:
$N = frac{A_п}{t}$,
$A_п = Nt$.

Подставим в формулу для количества теплоты, получаемого холодильником:
$Q_2 = Q_1 — Nt$.

Рассчитаем эту энергию:
$Q_2 = 6720 cdot 10^6 space Дж — 367 cdot 10^3 space Вт cdot 3600 space с = 6720 cdot 10^6 space Дж — 1321.2 cdot 10^6 space Дж = 5398.8 cdot 10^6 space Дж approx 5400 space МДж$.

Ответ: $Q_2 approx 5400 space МДж$.

Задача №6

Мопед, едущий со скоростью $20 frac{км}{ч}$, за $100 space км$ пути расходует $1 space кг$ бензина. КПД его двигателя равен $22 %$. Какова полезная мощность двигателя?

Дано:
$upsilon = 20 frac{км}{ч}$
$s = 100 space км$
$m = 1 space кг$
$eta = 22 % = 0.22$
$q = 4.6 cdot 10^7 frac{Дж}{кг}$

СИ:
$upsilon approx 5.6 frac{м}{с}$
$s = 100 cdot 10^3 space м$

$N — ?$

Показать решение и ответ

Скрыть

Решение:

Мощность по определению:
$N = frac{A_п}{t}$.

Полезную работу мы можем выразить из формулы для расчета КПД теплового двигателя:
$eta = frac{A_п}{Q_1}$.

Количество теплоты $Q_1$, выделившееся при сгорании бензина, мы можем найти по формуле:
$Q = qm$.

Подставим в формулу для расчета КПД:
$eta = frac{A_п}{qm}$.

Выразим отсюда полезную работу:
$A_п = eta cdot qm$.

Время, которое необходимо нам для расчета мощности, мы можем найти через перемещение и скорость:
$t = frac{s}{upsilon}$.

Подставим найденные формулы для величин $A_п$ и $t$ в формулу для расчета мощности:
$N = frac{eta cdot qm}{frac{s}{upsilon}} = frac{eta cdot qm cdot upsilon}{s}$.

Рассчитаем эту мощность:
$N = frac{0.22 cdot 4.6 cdot 10^7 frac{Дж}{кг} cdot 1 space кг cdot 5.6 frac{м}{с}}{100 cdot 10^3 space м} approx frac{5.67 cdot 10^7 space Дж cdot с}{0.01 cdot 10^7} approx 567 space Вт$.

Ответ: $N approx 567 space Вт$.

Задача №7

Определите КПД двигателя внутреннего сгорания мощностью $36.6 space кВт$, который сжигает в течение одного часа $10 space кг$ нефти.

Дано:
$N = 36.6 space кВт$
$t = 1 space ч$
$m = 10 space кг$
$q = 4.4 cdot 10^7 frac{Дж}{кг}$

СИ:
$N = 36.6 cdot 10^3 space Вт$
$t = 3600 space с$

Показать решение и ответ

Скрыть

Решение:

Запишем формулу для расчета КПД теплового двигателя:
$eta = frac{A_п}{Q_1} cdot 100 %$.

Полезную работу, совершенную двигателем мы можем определить через его мощность и время, за которое эта работа была совершена:
$A_п = Nt$.

Количество теплоты $Q_1$, полученное от нагревателя, — это энергия, которая выделится при сгорании топлива:
$Q_1 = qm$.

Подставим эти выражения в формулу КПД и рассчитаем его:
$eta = frac{Nt}{qm} cdot 100%$,
$eta = frac{36.6 cdot 10^3 space Вт cdot 3600 space с}{4.4 cdot 10^7 frac{Дж}{кг} cdot 10 space кг} cdot 100 % = frac{13.176 cdot 10^7 space Дж}{44 cdot 10^7 space Дж} cdot 100 % approx 30 %$.

Ответ: $eta approx 30 %$.

Паровая машина мощностью $220 space кВт$ имеет КПД $15 %$. Сколько каменного угля сгорает в ее топке за $8 space ч$?

Дано:
$N = 220 space кВт$
$t = 8 space ч$
$eta = 15 % = 0.15$
$q = 2.7 cdot 10^7 frac{Дж}{кг}$

СИ:
$N = 220 cdot 10^3 space Вт$
$t = 28.8 cdot 10^3 space с$

Показать решение и ответ

Скрыть

Решение:

Запишем формулу для расчета КПД:
$eta = frac{A_п}{Q_1}$.

Полезную работу $A_п$ мы можем выразить через мощность и время, за которое эта работа была совершена:
$A_п = Nt$.

Количество теплоты, полученное от нагревателя — это энергия, выделившаяся при сгорании каменного угля:
$Q_1 = qm$.

Подставим эти выражения в формулу для КПД:
$eta = frac{Nt}{qm}$.

Выразим отсюда массу каменного угля:
$m = frac{Nt}{q eta}$.

Рассчитаем ее:
$m = frac{220 cdot 10^3 space Вт cdot 28.8 cdot 10^3 space с}{2.7 cdot 10^7 frac{Дж}{кг} cdot 0.15} = frac{633.6 cdot 10^7 space Дж}{0.405 cdot 10^7 frac{Дж}{кг}} approx 1564 space кг$.

Ответ: $m approx 1564 space кг$.

Задача №9

Современные паровые механизмы расходуют $12.57 space МДж$ в час на $735 space Вт$. Вычислите КПД таких механизмов.

Дано:
$Q_1 = 12.57 space МДж$
$t = 1 space ч$
$N = 735 space Вт$

СИ:
$Q_1 = 12.57 cdot 10^6 space Дж$
$t = 3600 space с$

$eta- ?$

Показать решение и ответ

Скрыть

Решение:

Запишем формулу для расчета КПД теплового двигателя:
$eta = frac{A_п}{Q_1} cdot 100 %$.

Количество теплоты $Q_1$, полученное от нагревателя, нам дано в условиях задачи.

Подставим выражение для полезной работы в формула для КПД и рассчитаем его:
$eta = frac{Nt}{Q_1} cdot 100 %$,
$eta = frac{735 space Вт cdot 3600 space с}{12.57 cdot 10^6 space Дж} cdot 100 % approx 21 %$.

Ответ: $eta approx 21 %$.

Задача №10

Мощность дизельного двигателя $367 space кВт$, КПД $30 %$. На сколько суток непрерывной работы хватит запаса нефти $60 space т$ такому двигателю?

Дано:
$N = 367 space кВт$
$m = 60 space т$
$eta = 30 % = 0.3$
$q = 4.4 cdot 10^7 frac{Дж}{кг}$

СИ:
$N = 367 cdot 10^3 space Вт$
$m = 60 cdot 10^3 space кг$

$t — ?$

Показать решение и ответ

Скрыть

Решение:

Формула для расчета КПД теплового двигателя:
$eta = frac{A_п}{Q_1}$.

Полезную работу $A_п$ мы можем выразить через мощность и время, за которое эта работа была совершена:
$A_п = Nt$.

Количество теплоты, полученное от нагревателя — это энергия, выделившаяся при сгорании нефти:
$Q_1 = qm$.

Подставим эти выражения в формулу для КПД:
$eta = frac{Nt}{qm}$.

Выразим отсюда время, за которое была совершена полезная работа:
$t = frac{qm eta}{N}$.

Рассчитаем его:
$t = frac{4.4 cdot 10^7 frac{Дж}{кг} cdot 60 cdot 10^3 space кг cdot 0.3}{367 cdot 10^3 space Вт} = frac{79.2 cdot 10^7 space Дж}{367 space Вт} approx 2.16 cdot 10^6 space с$.

Переведем в сутки. В одном дне $60 cdot 60 cdot 24 space с = 86 space 400 space с$. Тогда,
$t = frac{2.16 cdot 10^6}{86 space 400} = 25 space сут$.

Ответ: $t = 25 space сут$.

Источник

wb98

2019-10-13 18:09:43

Мотоцикл прошел 900 м со скоростью 45 м/с, при этом его двигатель совершил работу в 680 кДж, какую мощность при этом развивал двигатель мотоцикла? Ответ представьте в кВт и округлите до целых.

физика ВУЗ
618