5. uzdevums

Autobuss nobrauca attālumu s = 100 km ar vidējo ātrumu V = 60 km/h. Autobusa dzinēja lietderības koeficients η = 25 %, vidējā jauda N = 70 kW. Dīzeļdegvielas blīvums ρ = 800 kg/m3. Dīzeļdegvielas īpatnējo sadegšanas siltumu atrod tabulā: q = 4,14·107 J/kg.
Aprēķini:

  • cik lielu lietderīgo darbu veica autobusa dzinējs;
  • cik litru dīzeļdegvielas izlietoja autobuss!
Atrisinājums

Pieraksta dotos lielumus:

s = 100 km = 105 m
V  = 60 km/h = 17 m/s
η = 25 % = 0,25
N = 70 kW = 7 · 104W
ρ = 800 kg/m3
q = 4,14·107J/kg
___________________
A - ?
V- ?



Tālāk

No mehānikas kursa zināms, ka jauda ir darbs laika vienībā , tādējādi iegūst sakarību  A = N ·t, vidējo ātrumu iespējams noteikt, izmantojot sakarību , no kurienes .
Apvienojot abas formulas, iegūst izteiksmi .
Ievietojam skaitliskās vērtības: 4,1 · 108 J

Tālāk

Dzinēja lietderības koeficienta formula η=, kur A – autobusa dzinēja lietderīgais darbs, Q - siltuma daudzums, kas izdalās pēc dīzeļdegvielas sadegšanas.

Siltuma daudzuma formula degvielas sadegšanas procesam Q = qm.
To ievieto formulā η  = η=.

Tālāk

Masu m var aprēķināt pēc formulas m = ρV.
Ievietojam masas un laika formulas lietderības koeficienta formulā un iegūstam: η=.
Izsakām dīzeļdegvielas tilpumu: V = .

Tālāk

Iegūtajā formulā ievietojam skaitliskās vērtības: V = ≈ 0,05 m3 = 50 l.

Atbilde:
Autobuss izlietoja 50 l dīzeļdegvielas.