Tính hiệu suất của động cơ một ô tô biết rằng khi ô tô chuyển động với vận tốc 72 km/h thì động cơ có công suất 20kW và tiêu thụ 20 lít xăng để chạy 200km.
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
Đáp án C
20 l í t = 20 . 10 - 3 m 3
Khối lượng của 20 lít xăng là
m = D x ă n g . V = 700 . 20 . 10 - 3 = 14 k g
Năng lượng do 20 lít xăng bị đốt tỏa ra là
Q = m q = 14.4,6.10 7 = 6,44.10 8 J
Tgian ôtô đi được là
\(t=\dfrac{s}{v}=\dfrac{200000}{20}=10000s\)
Khối lượng 20 lít xăng là
\(m=VD=0,02.700=14kg\)
Công thực hiện
\(A=P.t=20000.10000=200000000W\)
Nl do xăng toả ra
\(Q=qm=46.10^6.14=644000000J\)
Hiệu suất
\(H=\dfrac{A}{Q}.100\%=31,05\%\)
Đổi 20kW = 20.103W; 10l = 0,01 m 3 .
Khối lượng của 20l xăng là:
m = D.V = 0,7.103.0,01 = 7kg.
Thời gian ô tô đi hết 100km là: t = s/v = 100/72 ≈ 1,39h = 5000s.
Tóm tắt:
v1=54 km/h = 15 m/s
V1=15 lít
s1=150 km=150000 m
q1=4,5.107 J/Kg
P1=15,2 W=15200 kW
D1=750 kg/m3
KL: H1= ?
Giải:
Thời gian để đi hết 150 km đoạn đường:
t1=\(\dfrac{s_1}{v_1}\)=\(\dfrac{150000}{15}\)=10000 s
Công có ích là:
Aci=P1.t1=15200.10000=152000000 J
Khối lượng xăng cần dùng:
\(V_1=\dfrac{m_1}{D_1}\) => m1=V1.D1=0,015.750=11,25 lít
Công toàn phần là:
m1=\(\dfrac{A_{tp}}{q_1}\) ⇒ Atp=m1.q1=11,25.4,5.107=506250000 J
Hiệu suất của động cơ là:
H1=\(\dfrac{A_{ci}}{A_{tp}}.100\%\)=\(\dfrac{\text{152000000}}{\text{506250000}}.100\)≈30%
Vậy ...
P =12000 N
s = 1km = 1x10^3 m
v = 24km/h = 20/3 m/s
0.1 lít = 0.1 x 10-3 m3
l = 200m => h = 7m
Xe đi 1000m => h1 = 1000*7/200 = 35m
H = 28%
D = 800 kg/m3
q=4,5.107
Khối lượng 0.1 lít xăng: m = D*V = 800 * 0.1 x 10-3 = 0.8 kg
Nhiệt lượng tỏa ra của 0.1 lít xăng: Q = q*m = 4,5*107*(0.8) = 3600000 J
Công có ích Qích = H*Q= 36 * 105 * 28% = 1008*103 J
Lực chiếc xe ma sát: Fms = \(\frac{1008.10^3}{1000}=1008N\)
=> Công suất động cơ: F*v = 1008 * (20/3) = 6720 JJ/s
Lực để nâng xe lên thẳng đứng Fnâng=P*sinα=12000*35/1000=420 N
Lực để xe đi lên dốc = 420 + 1008 = 1428 N
==> v=6720/1428 = 80/17 m/s = 16.36km/h
Khối lượng của 0,1 lít xăng:
m = 0,1.10-3.800 = 0,08(kg)
Nhiệt lượng do xăng tỏa ra: Q = m.q = 0,08.4,5.107 = 0,36.107(J)
Công do ô tô sinh ra: A = H.Q = 0,28.0,36.107 = 0,1008.107(J)
Khi ô tô chuyển đông trên đường nằm ngang, ta có Fk = Fms
Mà A = Fk.s =>Fk = Fms =\(\frac{A}{s}=\frac{1008.10}{1000}=1008\left(N\right)\)=1008(N).
Mặt khác P = \(\frac{A}{t}=F.v=1008.15=15120\left(W\right)\)
Ta có :
\(P_t.1=P.h\Rightarrow P_t=\frac{P.h}{l}=\frac{12000.7}{200}=420\left(N\right)\)
Để ô tô lên đều thì \(F_k=P_t+F_{ms}=420+1008=1428\left(N\right)\)
Do công suất của động cơ không đổi nên ta có :
\(P=F_k'.V'=\frac{P}{F}=\frac{15102}{1428}\approx10,6m\text{\s}=31,1km\h\)
a. Khi ô tô chuyển động đều, áp dụng định luật II Newton ta có
P → + N → + F k → + F m s → = 0
Chiếu lên trục nằm ngang và trục thẳng đứng ta có:
Fk – Fms = 0 Fk = Fms và
− P + N = 0 ⇒ N = P = m g ⇒ F k = F m s = μ N = μ m g ⇒ μ = F k m g
M à ℘ = F . v ⇒ F k = ℘ v = 20000 10 = 2000 ( N ) ⇒ μ = 2000 4000.10 = 0 , 05
b. Gia tốc chuyển động của ô tô:
a = v t 2 − v 0 2 2 s = 15 2 − 10 2 2.250 = 0 , 25 ( m / s 2 )
Áp dụng định luật II Newton ta có: P → + N → + F k → + F m s → = m a → (5)
Chiếu (5) lên trục nằm ngang và trục thẳng đứng ta tìm được
F k − F m s = m a ; N = P = m g ⇒ F k = m a + μ m g = 4000.0 , 25 + 0 , 05.4000.10 = 3000 ( N )
Công suất tức thời của động cơ ô tô ở cuối quãng đường là:
℘ = Fkvt = 3000.15 = 45000W.
Ta có: v = v 0 + a t ⇒ t = v − v 0 a = 15 − 10 0 , 25 = 20 ( s )
Vận tốc trung bình của ô tô trên quãng đường đó
v ¯ = s t = 250 20 = 12 , 5 ( m / s ) .
Công suất trung bình của động cơ ô tô trên quãng đường đó là:
℘ ¯ = F k . v ¯ = 375000 ( W )
Khối lượng của 6 lít xăng là: m = V.D = 0,006.700 = 4,2 kg
Công mà ô tô thực hiện được: A = F.s = 700.100000 = 7.107 J
Nhiệt lượng do nhiên liệu bị đốt cháy tỏa ra:
Q = m.q = 4,2.4.6.107 = 19,32.107 J
Hiệu suất của động cơ ô tô là:
Nhiệt lượng do xăng bị đốt cháy tỏa ra là:
Q = q.m = D.V.q = 700.0,02.4,6.107 = 644.106 J
Công mà ô tô thực hiện được:
Hiệu suất của động cơ ô tô: