Решить: температура газов, образующихся при сгорании топлива в цилиндрах двигателя автомобиля, 800 °с; температура выхлопных газов 80 °с. расход топлива на 100 км при скорости 90 км/ч равен 10(-²) м³; теплота сгорания топлива 3,2*10^10 дж/м^3. какую мощность мог бы развить двигатель, если бы представлял собой идеальную тепловую машину, работающую с максимально возможным коэффициентом полезного действия?

Решил на бумаге, нужно написать какого-нибудь бреда на 20 символов
Крокодилы ходят лёжа

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать первое начало термодинамики, которое гласит, что изменение внутренней энергии газа равно сумме работы и тепла, получаемых и отдаваемых газом.

В данном случае, мы хотим узнать мощность двигателя, то есть работу, которую он способен выполнить за единицу времени. Работа (W) равна произведению силы (F), приложенной на двигатель, и перемещения (s) в направлении силы. В данной задаче, двигатель не перемещается, поэтому перемещение равно нулю. Также, в данном случае сила, приложенная на двигатель, равна силе сопротивления, и поэтому равна нулю. Поэтому величина работы равна нулю.

Учитывая данную информацию, уравнение первого начала теплодинамики может быть переписано следующим образом:

ΔU = Q - W

где ΔU - изменение внутренней энергии, Q - теплота, получаемая газом, W - работа.

Известно, что теплота (Q) равна произведению расхода топлива (m) на его теплотворную способность (q), т.е.

Q = m * q

Также, известно, что m = 10^-2 м³ и q = 3.2 * 10^10 Дж/м³.

Подставляя эти значения в уравнение, получаем:

ΔU = (10^-2 м³) * (3.2 * 10^10 Дж/м³) - 0 = 3.2 * 10^8 Дж

Так как ΔU равно работе W, то W = ΔU.

Теперь, нам нужно найти максимально возможный коэффициент полезного действия двигателя (η_max). Коэффициент полезного действия (η) определяется как отношение работы двигателя к теплоте, получаемой газом:

η = W / Q

Подставляя значения работы и теплоты, получаем:

η = (3.2 * 10^8 Дж) / (10^-2 м³ * 3.2 * 10^10 Дж/м³)

Далее, выполняем необходимые упрощения:

η = 1 / 10^-2 = 10² = 100

Теперь, мы можем найти мощность двигателя (P), которая равна работе, деленной на время (t):

P = W / t

В данной задаче, время равно 1 час = 3600 секунд. Подставляя значения в формулу, получаем:

P = (3.2 * 10^8 Дж) / 3600 сек = 8.89 * 10^4 Вт

Таким образом, двигатель мог бы развить мощность равную 8.89 * 10^4 Вт, если бы представлял собой идеальную тепловую машину с максимально возможным коэффициентом полезного действия.