На теплоходе установлен дизельный двигатель мощностью 80 кВт с КПД 30%. На Как узнать сколько километров пути ему хватит 1 т дизельного топлива при скорости движения 20 км/ч? Удельная теплота сгорания дизельного топлива 43 МДж/кг.​

S = 9954 км

ДАНО

N = 80 кВт = 80·10³ Вт - мощность двигателя

η = 30% - КПД двигателя

m = 1 т = 1000 кг - масса топлива

q = 43 МДж/кг = 43·10⁶ Дж/кг - удельная теплота сгорания топлива

v = 20 км/ч - скорость теплохода

НАЙТИ

S - ? - путь, который теплоход может пройти при таком запасе топлива

РЕШЕНИЕ

Q = q · m = 43·10⁶ · 1000 = 43·10⁹ Дж - энергия, полученная от сгорания топлива

N полез = N · η : 100% =  80·10³ · 30% : 100% = 24·10³ (Вт) - полезная мощность

При такой мощности за 1 час = 3600 с должна быть произведена работа А = N полез · 3600 = 24·10³ · 3600 = 8,64·10⁷ (Дж)

t = Q : A = 43·10⁹ : 8,64·10⁷ ≈ 497.7 (ч) - время, за которое будет израсходовано топливо

S = v · t = 20 · 497.7 = 9954 (км) расстояние, которое за это время пройдёт теплоход