Задание № 885

В карбюраторном двигателе горючая смесь сжимается в 6−7 раз (степень сжатия), а в дизельном двигателе степень сжатия 17. Почему в карбюраторных двигателях нельзя больше чем в 6 − 7 раз сжимать горючую смесь?

Ответ

Большая степень сжатия в бензиновом двигателе трудно достижима из−за явления детонации, то есть преждевременных взрывов смеси.

Задание № 886

Мощность Саяно−Шушенской ГЭС равна $64 * 10^{6}$ кВт. Считая, что КПД тепловых электростанций составляет 37%, определите, сколько условного топлива сэкономит эта ГЭС за сутки. Удельная теплота сгорания условного топлива $30 * 10^{6}$ Дж/кг.

Решение

Дано:
N = $64 * 10^{6}$ кВт;
η = 37%;
$q = 30 * 10^{6}$ Дж/кг;
t = 1 сутки.
Найти:
η − ?
СИ:
N = $64 * 10^{9}$ Вт;
$t = 8,64 * 10^{4}$ с.
Решение:
$η = \frac{O_{п}}{Q_{полн}} * 100$ %;
$Q_{п} = qm$;
$Q_{полн} = Nt$;
$η = \frac{qm}{Nt} * 100$ %;
$m = \frac{Ntη}{q * 100}$;
$m = \frac{64 * 10^{9} * 8,64 * 10^{4} * 37}{30 * 10^{6} * 100} ≈ 68 * 10^{6}$ кг.
Ответ: $68 * 10^{6}$ кг.

Задание № 887

Двигатель внутреннего сгорания совершил полезную работу, равную $4,6 * 10^{7}$ Дж, и израсходовал при этом 4 кг бензина. Вычислите КПД этого двигателя.

Решение

Дано:
$A_{п}= 4,6 * 10^{7}$ Дж;
m = 4 кг;
$q = 46 * 10^{6}$ Дж/кг.
Найти:
η − ?
Решение:
$η = \frac{A_{п}}{Q} * 100$ %;
Q = qm;
$η = \frac{A_{п}}{qm} * 100$ %;
$η = \frac{4,6 * 10^{7}}{46 * 10^{6} * 4} * 100 = 25$ %.
Ответ: 25 %.

Задание № 888

Определите КПД двигателя автобуса, расходующего 63 кг топлива ($q = 4,33 * 10^{7}$ Дж/кг) за 2,5 ч работы при средней мощности 70 кВт.

Решение

Дано:
m = 63 кг;
N = 70 кВт;
t = 2,5 ч;
$q = 4,33 * 10^{7}$ Дж/кг.
Найти:
η − ?
СИ:
$N = 7 * 10^{4}$ Вт;
$t = 9 * 10^{3}$ с.
Решение:
$η = \frac{A_{п}}{Q} * 100$ %;
$A_{п} = Nt$;
Q = qm;
$η = \frac{Nt}{qm} * 100$ %;
$η = \frac{7 * 10^{4} * 9 * 10^{3}}{4,33 * 10^{7} * 63} * 100 = 23$ %.
Ответ: 23 %.

Задание № 889

Автомобиль на пути 110 км израсходовал 6,9 кг бензина. Средняя мощность, развиваемая двигателем, была равна 13 кВт, а средняя скорость движения − 75 км/ч. Определите КПД двигателя автомобиля.

Решение

Дано:
S = 110 км;
m = 6,9 кг;
N = 13 кВт;
v = 75 км/ч;
$q = 46 * 10^{6}$ Дж/кг.
Найти:
η − ?
СИ:
S = 110 000 м;
N = 13 000 Вт;
v = 20,8 м/с.
Решение:
$η = \frac{A_{п}}{Q} * 100$ %;
$t = \frac{S}{v }$;
$A_{п} = Nt = \frac{NS}{v}$;
Q = qm;
$η = \frac{ \frac{NS}{v}}{qm} * 100 = \frac{NS}{qmv} * 100$ %;
$η = \frac{13 000 * 110 000}{46 * 10^{6} * 6,9 * 20,8} * 100 = 22$ %.
Ответ: 22 %.

Задание № 890

При замене паровозов (η = 7%) современными тепловозами (η = 28%) экономится 75% условного топлива. Докажите это.

Решение

Дано:
$η_{1} = 7$ %;
$η_{2} = 28$ %.
Найти:
Δm − ?
Решение:
Q = qm;
$η_{1} = \frac{A}{Q_{1}} * 100$ % = $\frac{A}{qm_{1}} * 100$ %;
$η_{2} = \frac{A}{Q_{2}} * 100$ % = $\frac{A}{qm_{2}} * 100$ %;
$\frac{η_{1}}{η_{2}} = \frac{\frac{A}{qm_{1}} * 100}{\frac{A}{qm_{2}} * 100} = \frac{m_{2}}{m_{1}} = \frac{7}{28} = 0,25$;
$m_{2} = 0,25m_{1}$;
$Δm = m_{1} - m_{2} = m_{1} - 0,25m_{1} = 0,75m_{1}$ или 75%.
Ответ: 75 %.

Задание № 891

Расход условного топлива для тепловых электростанций уменьшился от 645 до 327 г/кВт * ч. На сколько увеличился КПД тепловых электростанций?

Решение

Дано:
$Q_{1} = 645 /кВт * ч$;
$Q_{2} = 327 /кВт * ч$.
Найти:
Δη − ?
Решение:
$η_{1} = \frac{A}{Q_{1}} * 100$ %;
$А = 0,01η_{1}Q_{1}$;
$η_{2} = \frac{A}{Q_{2}} = \frac{0,01η_{1}Q_{1}}{Q_{2}} = \frac{η_{1} * 0,01 * 645}{327} = 1,97η_{1}$;
$Δη = η_{2} - η_{1}= 1,97η_{1} - η_{1} = 0,97 η_{1}$ или на 97%.
$Δη = \frac{η_{2}}{η_{1}} = \frac{1,97η_{1}}{η_{1}} = 1,97$.
Ответ: увеличился на 97% или в 1,97 раз.

Задание № 892

Впервые исследовал способность янтаря электризоваться древнегреческий философ Фалес Милетский (VI в. до н.э.). По легенде, его внимание к этому привлекла дочь, заметившая, как во время прядения к янтарному веретену прилипают шерстинки. Почему шерстинки прилипали к веретену?

Решение

Во время прядения янтарное веретено электризовалось трением и поэтому притягивало к себе мелкие шерстинки.