Trả lời Câu 108 trang Bài 27. Hiệu suất SGK Vật Lí 10 Kết nối tri thức. Gợi ý: Quãng đường vật đi được: s = v. t.
Câu hỏi/Đề bài:
|
1. Phân tích sự tiêu hao năng lượng ở động cơ đốt trong dùng trong ô tô (Hình 27.3).
2. Hiệu suất của nhà máy điện dùng năng lượng mặt trời không bằng 1/3 hiệu suất của nhà máy nhiệt điện. Tại sao người ta vẫn khuyến khích xây dựng nhà máy điện dùng năng lượng mặt trời. 3. Một ô tô chuyển động với vận tốc 54 km/h có thể đi được đoạn đường dài bao nhiêu khi tiêu thụ hết 60 lít xăng? Biết động cơ của ô tô có công suất 45 kW; hiệu suất 25%; 1 kg xăng đốt cháy hoàn toàn tỏa ra nhiệt lượng bằng 46.106 J/kg và khối lượng riêng của xăng là 700 kg/m3 . |
Hướng dẫn:
Quãng đường vật đi được: s = v.t
Biểu thức tính công thực hiện của vật: A = P.t
Biểu thức tính hiệu suất: \(H = \frac{A}{Q}.100\% \)
Biểu thức tính khối lượng riêng: \(\rho = \frac{m}{V}\)
Lời giải:
1.
Khi động cơ hoạt động, nhiên liệu bị đốt cháy, có 5% năng lượng bị tiêu hao ra bên ngaoif do bức xạ nhiệt, 24% của 35% (tức 8,4%) năng lượng ra bên ngoài theo khí thải.
2.
Năng lượng mặt trời là năng lượng vô hạn, sạch trong khi đó năng lượng lượng để sản xuất cung cấp cho nhà máy nhiệt điện là năng lượng hữu hạn, tương lai sẽ bị cạn kiệt dần nên người ta vẫn khuyến khích xây dựng nhà máy điện dùng năng lượng mặt trời.
3.
Đổi 54 km/h = 15 m/s
Ta có:
v = 15 m/s; V = 60 lít = 60.10-3 m3 ; P = 45 kW = 45.103 W; H = 25%; Q = 46.106 J/kg; ρ = 700 kg/m3
Khối lượng xăng cần đốt cháy là: m = ρ.V = 700.60.10-3 = 42 kg
Ta có 1 kg đốt cháy hoàn toàn tỏa ra nhiệt lượng bằng 46.106 J/kg
=> 42 kg đốt cháy hoàn toàn tỏa ra nhiệt lượng là: Q’ = 46.42.106 = 1932.106 J/kg.
Công cần thực hiện là: A = H.Q’ = 25%.1932.106 = 4,83.108 J
Thời gian cần thực công là: \(t = \frac{A}{P} = \frac{{4,{{83.10}^8}}}{{{{45.10}^3}}} = \frac{{32200}}{3}(s)\)
Quãng đường vật đi được là: \(s = v.t = 15.\frac{{32200}}{3} = 161000(m) = 161(km)\)