Задачи › Работа и мощность тока, нагреватели

Энергозатраты: самокат и аэробус

  1. Энергозатраты: самокат и аэробус

    Физтех 2023/24, 9 кл.
    1/10

    Сравним транспортные энергозатраты в расчёте на один километр на одного человека при поездках на электросамокате и полёте на аэробусе.

    Известно, что расход керосина при полёте на аэробусе в расчёте на одного пассажира составляет \(22\) г на один километр. Удельная теплота сгорания авиационного керосина \(42\) кДж/г. Вычислите количество \(E_1\) джоулей энергии, которое «расходуется» на перемещение по воздуху одного авиапассажира на один километр.

    О поездке на электросамокате: заряд аккумулятора \(60\) ампер·часов, рабочее напряжение \(48\) В. Этой энергии хватает на проезд пути длиной \(90\) км. Вычислите количество \(E_2\) джоулей энергии, которое «расходуется» на перемещение одного человека на один километр на электросамокате.

    Найдите отношение \(E_1/E_2\). В ответе укажите число с двумя старшими значащими цифрами.

    Указание: ампер·час — внесистемная единица измерения электрического заряда, \(1\) ампер\(\times\)час \(= 1\) ампер\(\times 3600\) секунд \(= 3600\) кулон.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Переведите заряд аккумулятора в кулоны и найдите запасённую энергию \(QU\). Энергия на один километр получается делением на путь.

    Ответ

    \(E_1/E_2 \approx 8\).

    Решение

    По условию \(E_1 = qm\), \(E_2 = \dfrac{QU}{S}\), искомое отношение \(\dfrac{E_1}{E_2} = \dfrac{qmS}{QU}\), где \(q\) — удельная теплота сгорания керосина, \(m\) — расход керосина на 1 км, \(Q\) — заряд аккумулятора, \(U\) — рабочее напряжение, \(S\) — путь на одном заряде. Для \(q = 42\) кДж/г, \(m = 22\) г/км, \(Q = 60\cdot 3600 = 2{,}16\cdot 10^5\) Кл, \(U = 48\) В, \(S = 90\) км: \[\frac{E_1}{E_2} = \frac{42\cdot 10^3\cdot 22\cdot 90}{2{,}16\cdot 10^5\cdot 48} \approx 8{,}0.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи

наверх