Задачи › Количество теплоты, уравнение теплового баланса

Прогрев двигателя автомобиля

  1. Прогрев двигателя автомобиля

    «Шаг в будущее» 2018/19, 8 кл.
    3/10

    Двигатель автомобиля массой 138 кг во время прогрева при \(-10\,\)°C расходует 1 литр бензина в час. Определите среднюю удельную теплоёмкость двигателя, если за 5 минут он достигает температуры 40 °C. Удельная теплота сгорания бензина \(4{,}6\cdot 10^7\) Дж/кг, плотность бензина 750 кг/м\(^3\). Ответ дайте в Дж/(кг\(\cdot\)°C) и округлите до целых.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Сколько теплоты выделится при сгорании бензина за 5 минут? Вся эта теплота идёт на нагрев двигателя от \(-10\,\)°C до \(40\,\)°C.

    Ответ

    \(c_{\text{дв}} \approx 417\) Дж/(кг\(\cdot\)°C).

    Решение

    Выразим количество теплоты, выделяемое в ходе сгорания топлива за 5 минут (\(\frac{1}{12}\) ч) при \(V = 1\) л \(= 10^{-3}\) м\(^3\): \[Q = \frac{1}{12}\,q_{\text{бенз}}V_{\text{бенз}}\rho_{\text{бенз}}.\] Всё это количество теплоты пойдёт на нагрев двигателя: \[Q = c_{\text{дв}}\,m_{\text{дв}}\,\Delta T, \qquad \Delta T = 40 - (-10) = 50\,\text{°C},\] откуда среднюю удельную теплоёмкость двигателя \[c_{\text{дв}} = \frac{q_{\text{бенз}}V_{\text{бенз}}\rho_{\text{бенз}}}{12\,m_{\text{дв}}\Delta T} \approx 417~\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot\text{°C}}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи