ФИЗИКА: Задачи на КПД тепловых двигателей - Ответы и решения
ЗАДАЧИ на КПД тепловых двигателей

Задачи на КПД тепловых двигателей с решениями

Формулы, используемые на уроках «Задачи на КПД тепловых двигателей».

Название величины

Обозначение

Единица измерения

Формула

Масса топлива

m

кг

Удельная теплота сгорания топлива

q

Дж/кг

Полезная работа

Ап

Дж

Ап = ɳ Q

Затраченная энергия

Q

Дж

Q = qm

КПД

ɳ

%

Относится ли ружьё к тепловым двигателям? Да, так как при выстреле внутренняя энергия топлива превращается в механическую энергию.


ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ


Задача № 1.  Определите КПД двигателя автомобиля, которому для выполнения работы 110,4 МДж потребовалось 8 кг бензина.


Задача № 2.  Определите КПД двигателя автомобиля, которому для выполнения работы 220,8 МДж потребовалось 16 кг бензина.


Задача № 3.  Определите КПД двигателя автомобиля, которому для выполнения работы 27,6 МДж потребовалось 2 кг бензина.


Задача № 4.  На теплоходе установлен дизельный двигатель мощностью 80 кВт с КПД 30%. На сколько километров пути ему хватит 1 т дизельного топлива при скорости движения 20 км/ч? Удельная теплота сгорания дизельного топлива 43 МДж/кг.


Задача № 5.  Патрон травматического пистолета «Оса» 18 x 45 мм, содержит резиновую пулю массой 8,4 г. Определите КПД патрона, если пуля при выстреле приобрела скорость 140 м/с. Масса порохового заряда патрона составляет 0,18 г, удельная теплота сгорания пороха 3,8 • 106 Дж/кг.

Патрон травматического пистолета «Оса» 18x45 мм, содержит резиновую пулю массой 8,4 г. Определите КПД патрона, если пуля при выстреле приобрела скорость 140 м/с. Масса порохового заряда патрона составляет 0,18 г, удельная теплота сгорания пороха 3,8 • 106 Дж/кг.


Задача № 6.  Первый гусеничный трактор конструкции А. Ф. Блинова, 1888 г., имел два паровых двигателя. За 1 ч он расходовал 5 кг топлива, у которого удельная теплота сгорания равна 30 • 106 Дж/кг. Вычислите КПД трактора, если мощность двигателя его была равна около 1,5 кВт.


Задача № 7.  Двигатель внутреннего сгорания совершил полезную работу, равную 2,3 • 104 кДж, и при этом израсходовал бензин массой 2 кг. Вычислите КПД этого двигателя.


Задача № 8.  За 3 ч пробега автомобиль, КПД которого равен 25%, израсходовал 24 кг бензина. Какую среднюю мощность развивал двигатель автомобиля при этом пробеге?

 


Задача № 9.  Двигатель внутреннего сгорания мощностью 36 кВт за 1 ч работы израсходовал 14 кг бензина. Определите КПД двигателя.

 


Задача № 10.   ОГЭ  Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, 80 % теплоты, полученной от нагревания, передаёт охладителю. Количество теплоты, получаемое рабочим телом за один цикл от нагревателя, Q1 = 6,3 Дж. Найти КПД цикла ɳ и работу А, совершаемую за один цикл.


Задача № 11.    ЕГЭ  Тепловая машина, работающая по циклу Карно, совершает за один цикл работу А = 2,94 кДж и отдаёт за один цикл охладителю количество теплоты Q2 = 13,4 кДж. Найти КПД цикла ɳ.


Задача № 12. Снегоуборочная машина мощностью 40 кВт за 1 час работы расходует примерно 5 л бензина. Каков КПД снегоуборочной машины? Удельная теплота сгорания бензина 46 МДж/кг, плотность бензина — 710 кг/м3.


Краткая теория для решения Задачи на КПД тепловых двигателей.

ЗАДАЧИ на КПД тепловых двигателей

 


Это конспект по теме «ЗАДАЧИ на КПД тепловых двигателей». Выберите дальнейшие действия:

 

36 Комментарии

  1. Сергей:

    Задача 9. Почему вы перевели 36 кВт как 36*10^6? 36кВт это же 36*10^3

  2. Аноним:

    Здравствуйте, не поможете решить задачу?
    Паровой двигатель локомотива имеет КПД, равный 42 %. В качестве топлива в двигателе применяется уголь с теплотой сгорания 25 МДж/кг. Какое количество угля было затрачено в тепловом двигателе, если под действием силы тяги 350 кН паровоз прошёл 220 км?
    А) 5,5 т Б) 7,3 т В) 9,4 т Г) 8,8 т

    • Аноним:

      ответ Б)
      кпд=A/Qн=Pt/qm,где P=Fт*U(скорость)=Fт*S/t
      кпд=Fт*S*t/t*qm=Fт*S/qm
      m=Fт*S/(кпд)*q=7333,3*10^-6*10^3=7,3т

  3. Аноним:

    Здравствуйте, поможете решить задачу? снегоуборочная машина мощностью 40 кВт за 1 час работы расходует примерно 5 л бензина. Каков КПД снегоуборочной машины? Удельная теплота сгорания бензина 46 мдж /кг ,плотность бензина 710 кг/м3.

    • admin:

      Решение представлено в новой Задаче № 12.

      • Аноним:

        Здравствуйте, помогите решить задачу. Определите КПД двигатель лёгкого автомобиля если за 0,5 часов работы он израсходовал 5,5 л бензина развиваю мощность до 29 кВт (плотность бензина равна 710 кг на метр в кубе)

        • admin:

          Дано: Т = 0,5 ч; V = 5,5 л; N = 29 кВт/ч, р = 710 кг/м^3, q = 46*10^6 Дж/кг.
          Решение: m = Vp = 0,0055 * 710 = 3,9 (кг)
          n = Ап/Аз; n = Nt/qm * 100%
          n = (29000 * 1800) / (46*10^6 * 3,9) * 100% = 29%.

      • Аноним:

        2 л воды при температуре 80 градусов вынесли на улицу (температура на улице -20 градусов) и оставили на длительное время.Рассчитайте , какое количество теплоты выделится к тому моменту , когда вся вода превратится в лёд. ПОМОГИТЕ СРОЧНО ПОЖАЛУЙСТА

        • admin:

          Дано: t1 = 80 °C, t2 = 0 °C, V = 2 л = 0,002 м3,
          с = 4200 Дж/(кг·°С) — удельная теплоемкость воды,
          р = 1000 кг/м3 — плотность воды.
          Найти: Q — ?
          Решение: Q = c·m·(t1 — t2); m = p·V.
          m = 1000·0,002 = 2 кг;
          Q = 4200·2·(80 — 0) = 672 000 Дж = 672 кДж.

  4. Аноним:

    Здравствуйте, помогите пожалуйста с задачей
    КПД дизельного двигателя автомобиля КамАЗ-5320 (удельный расход топлива равен 224 г/Вт·ч, удельная теплота сгорания дизельного топлива 42 МДж/кг) равен

  5. Кактусиииик:

    2. Тепловая машина передаёт охладителю 80 % теплоты, полученной от нагревателя. Количество теплоты, получаемое рабочим телом за один цикл от нагревателя, Q1 = 6,3 Дж. Найти КПД цикла ɳ и работу А, совершаемую за один цикл. Помогите

  6. Аноним:

    можете помочь с задачей, Определите коэффициент полезного действия теплового двигателя, в %, которыйполучает от нагревателя 6000Дж теплоты и отдает холодильнику 3000Дж.

  7. Аноним:

    Определите количество теплоты, получаемое от нагревателя тепловым двигателем с КПД 45 % за 1 с, если за это время бесполезно теряется 14 кДж энергии.

  8. Аноним:

    Здравствуйте почему в 4 задачи мы делим 20 на 3.6?
    И как мы получили 3.6
    Подробнее пожалуйста ответьте

    • admin:

      Чтобы перевести км/ч в м/с, нужно разделить значение скорости (20) на коэффициент 3,6.

    • Ъуъ:

      Какую полезную работу совершил двигатель с КПД 25% при сжигании 4 кг дизельного топлива, если удельная теплота сгорания топлива равна 43 МДж/кг?

  9. Аноним:

    Помогите решить задачу, пожалуйста.
    Тепловая станция потребляет 15 Гкал энергии. КПД станции 45%. Сколько энергии станция производит?

    • Аноним:

      20 Км/ час выражаем в м/ с . А для этого нужно 20 умножить на 1000,и разделить на 3600. Или же сразу 20 разделить на 3.6. Получим один и тот же ответ.

  10. Аноним:

    почему в задаче 4 при нахождении кпд не умножаем на 100?

  11. Аноним:

    ⦁ Вычислите какое количество теплоты двигатель внутреннего сгорания отдает холодильнику, если его КПД 80%. При сгорании топлива выделяется 100 кДж теплоты помогите решить

  12. Лина:

    Помогите решить Количество теплоты, отданное нагревателем тепловому двигателю — 27 кДж. От теплового двигателя холодильнику передаётся 18 кДж. Найди работу, совершённую тепловым двигателем.

  13. Аноним:

    Здравствуйте поможите решить задачу.
    Двигатель внутреннего сгорания мощностью 36 кВт за 10 секунд работы израсходовал 40 г керосина Найдите КПД двигателя

  14. Вася:

    Помогите с задачей.
    Автомобиль едет умеренно и прямолинейно. При сгорании топлива в двигателе
    выделилась энергия 100к дж. Какая часть этой энергии превратилась в
    механическую, если КПД двигателя 30%.

    • admin:

      Решение. Ни кинетическая, ни потенциальная энергия автомобиля не изменялась. Выделившаяся энергия израсходована на преодоление различных видов трения; следовательно, вся энергия (100%) перешла во внутреннюю энергию нагревшихся шин, дороги, воздуха и т. д.

  15. Аноним:

    Автомобіль їде рівномірно і прямолінійно. При згорянні палива у двигуні
    виділилась енергія 100к дж. Яка частина цієї енергії перетворилася на
    механічну,якщо ККД двигуна 30%.

  16. Ок:

    Здравствуйте помогите решить задачу, определить КПД паротурбинной электростанции если при мощности 500 мвт расходуется 145000 м3/ч природного газа с теплотой сгорания Q=33.5 МДж/м3

  17. Аноним:

    здравствуйие почему в 8ой задаче q= 46*10^6

    • admin:

      Почему 46? Потому что в большинстве учебников и задачников по физике указано 46, хотя в БСЭ написано 44.
      Почему 10^6? В физике нет таких жестких правил как в математике, поэтому для удобства расчета в МегаДжоулях на кг или для удобства последующего сокращения допускается и такая запись.

  18. Аноним:

    почему 12 задачи 4* 10 степени 4, а не степени 3

  19. Виктория:

    Здравствуйте, помогите пожалуйста решить задачу:
    Чему равна мощность теплового двигателя, если за полчаса при сгорании топлива в нëм выделилось количество теплоты, равное 10,8 МДж? КПД двигателя равен 20%.

    Буду очень благодарна)

  20. ChoZaZadachi:

    3. В алюминиевый калориметр массой 50 г налито 120 г воды и опущен электрический нагреватель мощностью 12,5 Вт. На сколько градусов нагреется калориметр с водой за 22 мин, если тепловые потери в окружающую среду составляют 20%? (Удельная теплоёмкость воды — 4200 Дж/(кг•°С), алюминия — 920 Дж/(кг•°С).)

Добавить комментарий

На сайте используется ручная модерация. Срок проверки комментариев: от 1 часа до 3 дней