Найдите массу дизельного топлива, необходимого для тепловоза, состоящего из двух секций с дизелями мощностью 735 кВт в каждом при кпд 28%, чтобы пройти расстояние 10^3км со средней скоростью 72км\ч

Для решения задачи сначала разберёмся с необходимыми формулами и этапами:

1. Определяем необходимую энергию

Мощность $P$ каждого дизельного двигателя составляет $735 \, \text{кВт}$, а тепловоз состоит из двух секций. Значит, суммарная мощность двух дизелей:

Далее определим время, которое потребуется на преодоление заданного расстояния $10^3 \, \text{км}$ со средней скоростью $72 \, \text{км/ч}$. Формула для времени:

где:

• $s = 10^3 \, \text{км} = 1000 \, \text{км}$,
• $v = 72 \, \text{км/ч}$.

Подставляем:

Теперь определим, сколько энергии потребуется для работы дизелей за это время. Формула для работы $W$:

где $t$ должно быть в секундах ($1 \, \text{ч} = 3600 \, \text{с}$):

Суммарная энергия:

2. Учитываем КПД двигателя

КПД $\eta = 28\% = 0.28$. Это означает, что только $28\%$ энергии, выделяемой при сгорании топлива, преобразуется в полезную работу. Для определения количества энергии, которую нужно выделить при сгорании топлива, используем формулу:

Подставляем:

3. Определяем массу дизельного топлива

Удельная теплота сгорания дизельного топлива составляет примерно $q = 42 \, \text{МДж/кг}$. Это означает, что при сгорании $1 \, \text{кг}$ топлива выделяется $42 \, \text{МДж}$ энергии. Для нахождения массы топлива $m$ используем формулу:

Подставляем:

Ответ:

Масса дизельного топлива, необходимого для преодоления $10^3 \, \text{км}$, составляет примерно 6.25 тонны.