Изчислителни задачи за топлинни двигатели пример 1 - стр
§5. Термични двигатели. Изчислителни задачи.
Пример 1. Кола измина разстояние от 121,5 km със скорост 42 km / h и изразходва 24,3 kg бензин в процеса. Каква е средната мощност, развивана от двигателя на автомобила по време на движение, ако КПД на двигателя е 25%?
Решение . По време на работата на двигателя на автомобила поради изгарянето на бензин се отделя известно количество топлина, част от която (25%) се изразходва за извършване на механична работа за придвижване на автомобила. Така че можете да запишете.
Работа обаче, където N е мощността на двигателя, t е времето, през което автомобилът се движи.
Приравнявайки правилните части на уравненията, получаваме:
Като се има предвид, че , получаваме крайната формула за определяне на мощността:
Пример 2. За колко километра ще стигнат 40 литра бензин на автомобил, ако съпротивлението при движение е 18 kN и коефициентът на полезно действие на двигателя е 18%. Движението се счита за равномерно.
Дадено: F = 18 kN, V = 0,04 m 3, = 0,18, q = J / kg, = 700 kg / m 3
Работата се извършва от двигателя, където F 1 е силата на тягата на двигателя.
защото колата се движи равномерно, след това F 1 \u003d F. Следователно изминатото разстояние.
Двигателят извършва работа А, като използва част от общата енергия Q, получена при изгаряне на гориво
Енергията, отделена при изгарянето на горивото, е равна на
Заместваме получения от нас израз за A във формулата за S:
Отговор: бензинът е достатъчен за 130 км.
Задачи за самостоятелно решаване.
Задача 412 . Каква механична работа (в kJ) се извършва, когато газът се разширява в цилиндър с бутало, ако площта на буталото е 240 cm 2, ходът на буталото е 25 cm, а средното налягане на газа е 490 kN / m 2?
Задача 413всяка минута, ако средното налягане е 980 000 N / m 2, ходът на буталото е 0,52 m, площта на буталото е 18 dm 2 и буталото прави два хода за секунда.
Задача 414. Определете средното налягане на въздуха в цилиндъра на компресора, чиято площ на буталото е 0,025 m 2, ходът на буталото е 48 cm, а мощността, развита при 110 удара в минута, е 35 к.с.
Задача 415. Определете коефициента на полезно действие на двигателя на трактора, който изисква 1,5 kg гориво със специфична топлина на изгаряне, за да завърши работата.
Задача 416. Двигател с вътрешно горене е извършил полезна работа, равна на , и е изразходвал 2 кг бензин. Изчислете ефективността на този двигател.
Задача 417 За 1,25 часа в двигателя на скутера са изгорели 2,5 кг бензин. Изчислете ефективността на двигателя, ако през това време той е извършил полезна работа.
Задача 418. Двигател с вътрешно горене с мощност 36 kW изразходва 14 kg керосин за 1 час работа. Определете ефективността на двигателя.
Задача 419. Автомобил е изминал 300 км със средна скорост 72 км/ч. За същото време са изразходвани 70 литра бензин. Ефективността на двигателя на автомобила е 25%. Каква е средната мощност, развивана от двигателя на автомобила по време на движение?
Задача 420. Каква маса барут изгаря при изстрел от карабина? Масата на куршума е 10 g, скоростта на куршума при излизане от дулото е 700 m/s, ефективността на карабината е 30%.
Задача 421. Намерете разхода на бензин на автомобил "Запорожец" на 1 км при скорост 60 км/ч. Мощността на двигателя е 17 kW, ефективността е 30%.
Задача 422. Автомобилът "Москвич" изразходва бензин с тегло 5,67 кг на 50 км. Определете мощността, развивана от двигателя, ако скоростта е 90 km/h и коефициентът на полезно действие на двигателя е 22%.
Задача 423. Двигател с мощност 15 kW изразходва 15 kg масло за час. Определете ефективността на машината.
Задача 424. Куршум с маса 9 g излита от цев на пушкапри скорост 850 m/s; масата на барутния заряд е 4 г. Определете ефективността на изстрела.
Задача 425 във всеки при ефективност 28% да измине разстояние от 1000 км със средна скорост 72 км/ч?
Задача 426 при КПД 7,5% да измине 1000 км със средна скорост 54 км/ч?
Задача 427. Определете мощността на газов генератор, работещ с природен горим газ и консумиращ 140 m 3 газ за 3,5 часа работа. Ефективност на инсталацията 30%.
Задача 428. Извънбордов двигател "Whirlwind" е с мощност 18 к.с. и ефективност 15%. За колко километра ще му стигнат 20 литра бензин при скорост на лодката 30 km / h?
Задача 429. На локомотива има 9000 кг масло. При скорост на влака 60 км/ч дизеловият локомотив развива средна мощност 3000 kW. Определете колко ще стигне наличният резерв от масло, ако коефициентът на полезно действие на дизеловия локомотив е 28%.
Задача 430. Двигатели на трактори ДТ-250 и ДТ-54 работят с дизелово гориво; първият от тях развива мощност от 300 к.с. и изразходва 0,17 кг гориво на 1 к.с. в един часа; вторият развива мощност от 54 к.с. и изразходва 0,22 кг гориво на 1 к.с. в един часа. Определете ефективността на всеки двигател.
Задача 431. Двигателят на автомобил "Волга" развива мощност 75 к.с. и изразходва 0,23 кг на 1 к.с. в един часа. Определете ефективността на двигателя.
Задача 432 Определете разхода на гориво за 1 км при скорост 72 км/ч. Топлината на изгаряне на горивото е 50 MJ/kg.
Задача 433kW, ефективността е 23%. Каква е калоричността на горивото, използвано от самолета?
Задача 434. Средната мощност на двигателя на автомобил Волга е 60 к.с., а коефициентът на полезно действие е 25%. За пробег от 250 км са изразходвани 40 кг бензин. Определете средната скорост на движение.
Задача 435. Автомобил развива скорост 72 km / h, докато изразходва бензин с тегло 80 g на 1 km. Колко бензин ще изразходва колата при скорост 90 км/ч? Колко мощност ще развие? Силата на съпротивление е пропорционална на скоростта. Ефективност на двигателя 28%.
Задача 436. Каква е средната скорост на камион, чийто двигател с развита мощност 76,5 kW изразходва 64 литра бензин за изминаване на 120 km? Ефективност на двигателя 32%.
Задача 437. За колко километра ще стигнат 10 литра бензин за двигател на мотоциклет, който развива мощност 8,5 kW при скорост 54 km / h и има КПД 21%?
Задача 438. Основната силова установка на морски кораб се състои от два дизелови двигателя с мощност 800 kW всеки. Като знаете, че разходът на гориво е 245, определете ефективността на двигателите и разхода на гориво по време на седмичното пътуване.
Задача 439. Колко бензин е необходим на автомобилен двигател, за да измине 300 км, ако масата на автомобила е 5 тона, коефициентът на полезно действие на двигателя е 22%, а съпротивлението при движение е 0,050 от теглото на автомобила? Намерете тягата на двигателя и мощността, развивана при скорост 108 km/h.
Задача 440. Какъв вид гориво се използва в ТЕЦ, в която за 1,5 часа работа се изгарят 33 kg гориво с коефициент на полезно действие 0,2 при развита мощност 25,2 kW?
Задача 441. Двигателят на реактивен самолет, когато лети със скорост 1800 km / h, развива тяга 88,2 kN и има КПД 20%. Определете разхода на керосин за 1 час полет и развитата мощност.
Лечениерезултати от измерване
по време на лабораторна работа
Основни термини, определения и означения.
ИЗМЕРВАНЕ - намиране на стойността на физична величина емпирично с помощта на измервателни уреди.
ИЗМЕРВАЩИ ИНСТРУМЕНТИ - измервателни инструменти или устройства, които ви позволяват да сравнявате измерената стойност с мярка (хомогенна с измерената стойност и взета като мерна единица).
ПРЯКО ИЗМЕРВАНЕ - определяне на стойността на физическа величина директно с помощта на измервателни уреди.
КОСВЕНО ИЗМЕРВАНЕ - определяне на стойността на физична величина по формула, която я свързва с други физични величини, измерени директно (които се определят чрез преки измервания).
Нека A е измерена физическа величина
А pr - приблизителна стойност на измерваната физична величина, получена чрез преки или косвени измервания.
H например, когато директно измерваме прът с дължина A с помощта на сантиметър линийка, получаваме:
∆ A е абсолютната грешка при измерване на физическа величина. Изразява се в същите мерни единици като самата физическа величина.
∆ и А са максималната абсолютна инструментална грешка на измерване (грешка на средствата за измерване). Може да се определи по таблица 1. или според класа на точност на електрически измервателен уред.
- клас на точност на електроизмервателния уред. Показва колко процента е абсолютната инструментална грешка на уреда от цялата ефективна скала на уреда:
Съществуват следните класове на точност на стрелковите електрически измервателни уреди:
0,1 0,2 0,5 1,5 2,5 4,0
(при посочване на класа на точност знакът "%" не се изписва)
Максималната „абсолютна“ инструментална грешка на измерване на физическотостойността на електрическия измервателен уред се определя по формулата:
Допустими инструментални грешки на средствата за измерване