№4. В двигателе за некоторое время сгораст некоторая масса топлива. Определите неизвестный параметр процесса, используя данные таблицы. Вариант Топливо 3 керосин Время сгорания, с 20 Масса топлива, кг Полезная мощность Двигателя 60 кВт КПД двигателя, %

Для решения данной задачи необходимо определить, какой параметр процесса является неизвестным. В таблице указаны следующие данные:

• Топливо: керосин
• Время сгорания: 20 с
• Полезная мощность двигателя: 60 кВт
• КПД двигателя: 40%

Предположим, что требуется определить массу сгоревшего топлива. Для этого воспользуемся следующими формулами:

Полезная мощность (P_полезн) связана с общей мощностью (P_общая) и КПД (\(\eta\)) следующим образом:

$$\eta = \frac{P_{\text{полезн}}}{P_{\text{общая}}} \cdot 100\%$$

Отсюда, общая мощность:

$$P_{\text{общая}} = \frac{P_{\text{полезн}}}{\eta} \cdot 100\%$$

Подставим значения:

$$P_{\text{общая}} = \frac{60 \text{ кВт}}{40} \cdot 100 = 150 \text{ кВт} = 150000 \text{ Вт}$$

Общая энергия (Q), выделившаяся при сгорании топлива, может быть найдена как:

$$Q = P_{\text{общая}} \cdot t$$

Подставим значения времени t = 20 с:

$$Q = 150000 \text{ Вт} \cdot 20 \text{ с} = 3000000 \text{ Дж} = 3 \cdot 10^6 \text{ Дж}$$

Удельная теплота сгорания керосина (q) равна примерно 46 МДж/кг (данное значение можно найти в справочнике). Количество теплоты, выделившееся при сгорании топлива, связано с массой топлива (m) следующим образом:

$$Q = q \cdot m$$

Отсюда, масса топлива:

$$m = \frac{Q}{q}$$

Подставим значения:

$$m = \frac{3 \cdot 10^6 \text{ Дж}}{46 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}} \approx 0.065 \text{ кг}$$

Ответ: Масса сгоревшего топлива составляет приблизительно 0.065 кг.