Aflați Căldura Rezultată Prin Arderea A 5 Kg De Benzină Într Un Motor Otto Și Lucrul Mecanic Efectuat Dacă Nu Este Egal Cu 25% Puterea Calorică Este De Q = 45980 Kj/kg
Aflați căldura rezultată prin arderea a 5 kg de benzină într-un motor Otto și lucrul mecanic efectuat dacă nu este egal cu 25% puterea calorică este de q = 45980 kj/kg
Introducere
Arderea a 5 kg de benzină într-un motor Otto este un proces complex care implică o serie de fenomene fizice și chimice. În acest articol, vom analiza căldura rezultată prin arderea benzină și lucrul mecanic efectuat de motor, precum și condițiile în care aceste valori sunt egale cu 25% puterea calorică.
Căldura rezultată prin arderea benzină
Când benzinăa este arsă într-un motor Otto, ea reacționează cu oxigenul din aer, producând căldură și energie mecanică. Reacția chimică este următoarea:
C8H18 + 12,5O2 → 8CO2 + 9H2O
În această reacție, 1 kg de benzină ardează cu o cantitate de căldură de aproximativ 44,4 MJ/kg. Această valoare este cunoscută sub numele de puterea calorică a benzinăei.
Lucrul mecanic efectuat de motor
Motorul Otto transformă energia chimică a benzinăei în energie mecanică prin intermediul unui proces cunoscut sub numele de expansiune termică. În acest proces, benzinăa este arsă într-un cilindru, producând o creștere rapidă a presiunii și a temperaturii. Această creștere a presiunii și a temperaturii este transmisă unui piston, care se deplasează în jos, efectuând un lucru mecanic.
Condițiile în care lucrul mecanic efectuat este egal cu 25% puterea calorică
În condițiile în care lucrul mecanic efectuat de motor este egal cu 25% puterea calorică a benzinăei, puterea calorică a benzinăei este de 44,4 MJ/kg. Dacă motorul are o eficiență de 25%, atunci lucrul mecanic efectuat de motor este de 11,1 MJ/kg.
Calcularea căldurii rezultate prin arderea benzină
Dacă nu este egal cu 25% puterea calorică, atunci lucrul mecanic efectuat de motor este mai mic decât 11,1 MJ/kg. În acest caz, puterea calorică a benzinăei este de 44,4 MJ/kg, iar lucrul mecanic efectuat de motor este de x MJ/kg.
Pentru a calcula căldura rezultată prin arderea benzină, putem utiliza următoarea ecuație:
q = 44,4 MJ/kg - x MJ/kg
Înlocuind x = 11,1 MJ/kg, obținem:
q = 44,4 MJ/kg - 11,1 MJ/kg q = 33,3 MJ/kg
Concluzii
În concluzie, arderea a 5 kg de benzină într-un motor Otto produce o cantitate de căldură de aproximativ 33,3 MJ/kg. Lucrul mecanic efectuat de motor este de aproximativ 11,1 MJ/kg, ceea ce reprezintă 25% din puterea calorică a benzinăei.
Referințe
- [1] "Fizica motoarelor" de Ionel Ștefan, Editura Tehnică, București, 2005.
- [2] "Motoarele Otto" de Gheorghe Mihăilescu, Editura Universității din București, București, 2008.
Tabele și figuri
- Tabelul 1: Puterea calorică a benzinăei
| Puterea calorică (MJ/kg) | |
|---|---|
| Benzină | 44,4 |
- Figura 1: Schema unui motor Otto [Imaginea motorului Otto]
Anexe
- Anexa 1: Reacția chimică a benzinăei cu oxigenul C8H18 + 12,5O2 → 8CO2 + 9H2O
- Anexa 2: Calculul căldurii rezultate prin arderea benzină
q = 44,4 MJ/kg - x MJ/kg
Aflați căldura rezultată prin arderea a 5 kg de benzină într-un motor Otto și lucrul mecanic efectuat dacă nu este egal cu 25% puterea calorică este de q = 45980 kj/kg
Q&A
Pregătirea pentru examen
Înainte de a începe, vă rugăm să vă asigurați că ați citit articolul anterior despre arderea a 5 kg de benzină într-un motor Otto și lucrul mecanic efectuat dacă nu este egal cu 25% puterea calorică.
Întrebări frecvente
Q: Ce este puterea calorică a benzinăei? A: Puterea calorică a benzinăei este cantitatea de energie chimică pe care o conține 1 kg de benzină. Valoarea standardă a puterii calorice a benzinăei este de aproximativ 44,4 MJ/kg.
Q: Ce este lucrul mecanic efectuat de motor? A: Lucrul mecanic efectuat de motor este cantitatea de energie mecanică pe care o produce motorul în urma arderii benzinăei.
Q: Ce este eficiența motorului? A: Eficiența motorului este raportul dintre lucrul mecanic efectuat de motor și puterea calorică a benzinăei.
Q: Ce este condiția în care lucrul mecanic efectuat este egal cu 25% puterea calorică? A: Condiția în care lucrul mecanic efectuat este egal cu 25% puterea calorică este atunci când motorul are o eficiență de 25% și puterea calorică a benzinăei este de 44,4 MJ/kg.
Q: Ce este căldura rezultată prin arderea benzină? A: Căldura rezultată prin arderea benzină este cantitatea de energie termică pe care o produce motorul în urma arderii benzinăei.
Q: Cum se calculează căldura rezultată prin arderea benzină? A: Căldura rezultată prin arderea benzină se calculează prin scăderea puterii calorice a benzinăei de lucrul mecanic efectuat de motor.
Răspunsuri
Răspuns la Q1: Puterea calorică a benzinăei este de aproximativ 44,4 MJ/kg.
Răspuns la Q2: Lucrul mecanic efectuat de motor este de aproximativ 11,1 MJ/kg.
Răspuns la Q3: Eficiența motorului este de 25%.
Răspuns la Q4: Condiția în care lucrul mecanic efectuat este egal cu 25% puterea calorică este atunci când motorul are o eficiență de 25% și puterea calorică a benzinăei este de 44,4 MJ/kg.
Răspuns la Q5: Căldura rezultată prin arderea benzină este de aproximativ 33,3 MJ/kg.
Răspuns la Q6: Căldura rezultată prin arderea benzină se calculează prin scăderea puterii calorice a benzinăei de lucrul mecanic efectuat de motor.
Concluzii
În concluzie, arderea a 5 kg de benzină într-un motor Otto produce o cantitate de căldură de aproximativ 33,3 MJ/kg. Lucrul mecanic efectuat de motor este de aproximativ 11,1 MJ/kg, ceea ce reprezintă 25% din puterea calorică a benzinăei.
Referințe
- [1] "Fizica motoarelor" de Ionel Ștefan, Editura Tehnică, București, 2005.
- [2] "Motoarele Otto" de Gheorghe Mihăilescu, Editura Universității din București, București, 2008.
Tabele și figuri
- Tabelul 1: Puterea calorică a benzinăei
| Puterea calorică (MJ/kg) | |
|---|---|
| Benzină | 44,4 |
- Figura 1: Schema unui motor Otto [Imaginea motorului Otto]
Anexe
- Anexa 1: Reacția chimică a benzinăei cu oxigenul C8H18 + 12,5O2 → 8CO2 + 9H2O
- Anexa 2: Calculul căldurii rezultate prin arderea benzină q = 44,4 MJ/kg - x MJ/kg