Задание OGEPHYS870E19: Внутренняя энергия сгорания топлива. Удельная теплота сгорания топлива

Автомобиль израсходовал бензин массой m = 30 кг. Средняя скорость v_ср = 100 км·ч⁻¹, механическая мощность двигателя P = 46 кВт = 46000 Вт, КПД η = 36 % = 0,36. Используем q = 46000000 Дж·кг⁻¹ для бензина. Механическая мощность уже является полезной; умножать её на КПД ещё раз не нужно.
При полном сгорании топлива выделяется Q = qm. Полезная работа двигателя равна A = ηQ = ηqm. С другой стороны, A = Pτ. Поэтому время движения:
τ = ηqmP.
τ = 0,36 · 46000000 Дж·кг⁻¹ · 30 кг46000 Вт = 10800 с = 3 ч.
Пройденный путь выражается через среднюю скорость:
s = v_срτ.
s = 100 км·ч⁻¹ · 3 ч = 300 км.
Проверка: на путь 300 км с заданной средней скоростью требуется 3 ч. Двигатель мощностью 46000 Вт за 10800 с совершает работу 496800000 Дж. Это 36 % от 1380000000 Дж, выделяемых 30 кг бензина. Все исходные данные согласуются; средняя скорость используется для полного времени поездки. Ответ: 300 км.