Интерактивные задания, страница 118 - гдз по химии 7 класс учебник Оспанова, Аухадиева

Пройдите по ссылке QR-кода и выполните задания.

Дано:

Потребляемая мощность двигателя, $N_{потр} = 10$ кВт

Время работы, $t = 10$ мин

Полезная работа, $A_{полезн} = 3$ МДж

Пройденный путь, $S = 6$ км

Переведем все данные в Международную систему единиц (СИ):

$N_{потр} = 10 \text{ кВт} = 10 \cdot 10^3 \text{ Вт} = 10000 \text{ Вт}$

$t = 10 \text{ мин} = 10 \cdot 60 \text{ с} = 600 \text{ с}$

$A_{полезн} = 3 \text{ МДж} = 3 \cdot 10^6 \text{ Дж}$

$S = 6 \text{ км} = 6 \cdot 10^3 \text{ м} = 6000 \text{ м}$

Определение КПД двигателя

Найти:

КПД двигателя, $\eta - ?$

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя — это физическая величина, показывающая, какая доля от всей энергии, полученной от нагревателя, превращается в полезную работу. Он вычисляется по формуле:

$\eta = \frac{A_{полезн}}{A_{затр}} \cdot 100\%$

где $A_{полезн}$ — полезная работа, а $A_{затр}$ — затраченная (полная) работа.

Полезная работа дана в условии задачи: $A_{полезн} = 3 \cdot 10^6$ Дж.

Затраченную работу можно найти, зная потребляемую мощность двигателя $N_{потр}$ и время его работы $\text{t}$:

$A_{затр} = N_{потр} \cdot t$

Подставим числовые значения в систему СИ:

$A_{затр} = 10000 \text{ Вт} \cdot 600 \text{ с} = 6\;000\;000 \text{ Дж} = 6 \cdot 10^6 \text{ Дж}$

Теперь, зная обе величины работы, можем рассчитать КПД:

$\eta = \frac{3 \cdot 10^6 \text{ Дж}}{6 \cdot 10^6 \text{ Дж}} \cdot 100\% = 0.5 \cdot 100\% = 50\%$

Ответ: КПД двигателя равен 50%.

Определение силы тяги

Найти:

Силу тяги, $F_{тяги} - ?$

Решение:

Полезная работа, совершаемая двигателем, расходуется на перемещение автомобиля. По определению, механическая работа ($\text{A}$) — это произведение силы ($\text{F}$) на расстояние ($\text{S}$), пройденное телом под действием этой силы:

$A_{полезн} = F_{тяги} \cdot S$

Из этой формулы можно выразить искомую силу тяги:

$F_{тяги} = \frac{A_{полезн}}{S}$

Подставим в формулу значения полезной работы и пройденного пути из условия:

$F_{тяги} = \frac{3 \cdot 10^6 \text{ Дж}}{6 \cdot 10^3 \text{ м}} = 0.5 \cdot 10^3 \text{ Н} = 500 \text{ Н}$

Ответ: сила тяги двигателя равна 500 Н.