РУҚА
22

Решение: Удельная теплота сгорания бензина

ОГЭ · Физика · Задание 22 · Энергия и импульс
ПовышеннаяФИПИB0C49CРазвёрнутое решение≈ 8 минутРазбор в 6 шагов
Условие

Автомобиль массой 2,3 т равномерно движется по горизонтальной дороге. Определите удельную теплоту сгорания бензина, если для прохождения 142 км пути двигатель автомобиля при средней силе сопротивления движению, равной 0,03 веса автомобиля, израсходовал 15 л топлива. КПД двигателя равен 20%.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

6 шагов
1

Переведём величины в единицы СИ: $m = 2{,}3\ \text{т} = 2300\ \text{кг}$, $s = 142\ \text{км} = 142000\ \text{м}$, $V = 15\ \text{л} = 0{,}015\ \text{м}^3$, $\eta = 20\% = 0{,}20$.

2

Сила сопротивления движению равна $0{,}03$ веса автомобиля:

$$F = 0{,}03mg$$
3

При равномерном движении работа двигателя равна работе по преодолению силы сопротивления:

$$A = Fs = 0{,}03mgs = 0{,}03 \cdot 2300 \cdot 10 \cdot 142000 = 9{,}798 \cdot 10^7\ \text{Дж}$$
4

Масса израсходованного бензина при плотности бензина $\rho = 700\ \text{кг/м}^3$:

$$m_\text{т} = \rho V = 700 \cdot 0{,}015 = 10{,}5\ \text{кг}$$
5

КПД двигателя определяется отношением полезной работы к энергии, выделившейся при сгорании топлива:

$$\eta = \frac{A}{q m_\text{т}}$$

Выразим удельную теплоту сгорания и вычислим её значение:

$$q = \frac{A}{\eta m_\text{т}} = \frac{9{,}798 \cdot 10^7}{0{,}20 \cdot 10{,}5} \approx 4{,}7 \cdot 10^7\ \text{Дж/кг}$$
Ответ

$q \approx 4{,}7 \cdot 10^7\ \text{Дж/кг}$

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не переводят тонны, километры и литры в единицы СИ.

Приравнивают работу двигателя непосредственно к энергии сгорания топлива, не учитывая КПД.

Используют объём топлива вместо его массы.

Забывают, что сила сопротивления равна $0{,}03mg$.

Закрепить приёмВ теме «Энергия и импульс» ещё 138 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 22 ОГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 6 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Энергия и импульс»: в ней 139 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.