物理
高校生
解決済み

熱効率の物理の問題です、、!
熱効率の複雑な計算が分かりません。
最大出力、毎秒のガソリン、どのように式をたてるべきか分かりません。分かる方お願いします🤲
僕の解答は気にしなくて大丈夫です。

2 最大出力が 5.5 × 104 [W] のガソリンエンジンを搭載した自動車がある。 この自動車が全速力で走ると、 毎秒何[kg]のガソリンを消費するか。 ただし、 ガソリンエンジンの熱効率は30%で、 ガソリン 1.0[kg]を 燃焼すると 4.6×107[J] の熱量が得られるものとする。 4.6×10-x 4.6×107 = 0.3 4.6×10-x=0.3×4.6×107 +x ニート38×100+46-107 x=-9.2×10 03 13:8
熱効率

回答

✨ ベストアンサー ✨

答え4.0×10^-3(kg)でしょうか。

熱効率は、与えられた熱エネルギーのうち、有効に使われる熱量の割合です。

熱効率30%より、ガソリン1kgを燃やして使える分は、4.6×10^7×0.3=1.38×10^7
1.38×10^7(J)です。

最大出力5.5×10^4(W)のクルマが、全速力で走行するとして、W(ワット)・s(秒)=J(ジュール)なので、1秒では5.5×10^4(J)消費します。

いま、熱効率から1kgのガソリンで、1.38×10^7(J)が走行に使えますが、このクルマが1秒あたり消費するのは5.5×10^4(J)のため、

1秒間の走行に使われる分を割合で表すと、
5.5×10^4 / 1.38×10^7 = 3.98551×10^-3
≒ 4.0×10^-3 が走行に使われます。
よって、求める値(kg)は、
1(kg)×4.0×10^-3= 4.0×10^-3(kg)

(※別解)求める値をXkgとして、
X(kg):5.5×10^4(J)=1(kg):1.38×10^7(J)
と比を用いて表します。解くと、
X=5.5×10^4/1.38×10^7= 3.98551×10^-3
より、X≒4.0×10^-3

以上から、毎秒消費するガソリンは、4.0×10^-3(kg)かと思います。(約4g)

読み間違えありましたら申し訳ございません...

ふく

ありがとうございます。
少し難しかったですが、分かりやすい解説助かりました!

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