Расчётная задача (повышенный уровень) · 82 задания
- Задание №20№20
В электрическую сеть с напряжением 220 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Определите мощность, потребляемую резистором R 6…
Закон Ома
- Задание №20№20
Брусок массой 200 г, движущийся по гладкой горизонтальной поверхности, подъезжает к границе, где гладкая поверхность заканчивается и начинается шерохо…
Кинетическая и потенциальная энергия
- Задание №20№20
Резистор № 1 сопротивлением 25 Ом включён последовательно с резистором № 2 в сеть с напряжением 220 В. Чему равно сопротивление резистора № 2, если мо…
Закон Ома
- Задание №20№20
Нагреватель включён последовательно с резистором сопротивлением 9 Ом в сеть с напряжением 240 В. Чему равно сопротивление нагревателя, если мощность,…
Закон Ома
- Задание №20№20
В электрическую сеть с напряжением 220 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Определите мощность, потребляемую резистором R 4…
Расчётная задача
- Задание №20№20
Брусок массой 100 г движется по гладкой горизонтальной поверхности. Со скоростью 4 м/с он подъезжает к границе, где гладкая поверхность заканчивается…
Кинетическая и потенциальная энергия
- Задание №20№20
В электрическую сеть с напряжением 180 В включены шесть резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Определите мощность, потребляемую резистором R 1…
Закон Ома
- Задание №20№20
В электрическую сеть с напряжением 200 В включены пять резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Сопротивления резисторов равны: R 1 = 10 Ом, R 2…
Закон Ома
- Задание №20№20
В электрическую сеть с напряжением 200 В включены пять резисторов по схеме, изображённой на рисунке. Сопротивления резисторов равны: R 1 = 10 Ом, R 2…
Закон Ома
- Задание №20№20
Какую по величине работу должна совершить сила трения для полной остановки тела массой 1000 кг, движущегося по горизонтальной поверхности со скоростью…
Кинетическая и потенциальная энергия
- Задание №20№20
Участок цепи содержит три лампы, каждая сопротивлением 240 Ом, соединенные параллельно. Лампы включены в сеть, напряжение которой 120 В. Определите мо…
Соединения проводников
- Задание №20№20
Тело массой 200 г брошено вертикально вверх с начальной скоростью 20 м/с . На какой высоте относительно точки бросания кинетическая энергия тела будет…
Закон сохранения энергии
КПД двигателя трактора не превышает 30%. Вычислите максимальную полезную работу, которую может совершить двигатель трактора, израсходовав 3 кг бензина.
Решение
Решение.
Для решения задачи запишем условие, переведём величины в систему СИ и воспользуемся формулами для расчёта количества теплоты при сгорании топлива и коэффициента полезного действия (КПД).
Дано:
η=30%=0,3
m=3 кг
q=4,6⋅107 Дж/кг (удельная теплота сгорания бензина — табличное значение)
Aпол−?
Анализ и решение:
1. При полном сгорании топлива выделяется количество теплоты Qзатр, которое является затраченной энергией для двигателя. Формула для расчёта этой теплоты:
Qзатр=q⋅m
2. Коэффициент полезного действия (КПД) двигателя показывает, какую часть от всей затраченной энергии составляет полезная работа Aпол. Формула КПД:
η=QзатрAпол
3. Из формулы КПД выразим искомую полезную работу:
Aпол=η⋅Qзатр
4. Подставим выражение для Qзатр в формулу для работы и получим итоговую рабочую формулу:
Aпол=η⋅q⋅m
5. Проверим размерность полученного результата:
[Aпол]=1⋅кгДж⋅кг=Дж
6. Подставим числовые значения в рабочую формулу:
Aпол=0,3⋅4,6⋅107 Дж/кг⋅3 кг
Aпол=0,9⋅4,6⋅107 Дж
Aпол=4,14⋅107 Дж
Для удобства переведём результат в мегаджоули (МДж):
4,14⋅107 Дж=41,4⋅106 Дж=41,4 МДж
Ответ: Aпол=41,4 МДж
Источник: ФИПИ