Problema termodinamica/motore di un'automobile
Salve a tutti, qualcuno potrebbe darmi una mano con il seguente problema?
Una autovettura con motore a ciclo Otto con una potenza massima di 73,5 kW (100 CV) viaggia alla velocita di 120 km/h utilizzando il 50% della potenza disponibile. Il rendimento del motore risulta del 30%. Il potere calorifico della benzina e di 0,46 x 10^8 J/kg e la sua densita; e di 0,7 kg/l.
A) A partire dalla definizione di rendimento di una macchina termica, esprimi il rendimento in funzione della potenza erogata e della potenza assorbita.
B) Calcola quanti km l autovettura percorrere per ogni litro di benzina
Grazie mille a chiunque vorra aiutarmi
Una autovettura con motore a ciclo Otto con una potenza massima di 73,5 kW (100 CV) viaggia alla velocita di 120 km/h utilizzando il 50% della potenza disponibile. Il rendimento del motore risulta del 30%. Il potere calorifico della benzina e di 0,46 x 10^8 J/kg e la sua densita; e di 0,7 kg/l.
A) A partire dalla definizione di rendimento di una macchina termica, esprimi il rendimento in funzione della potenza erogata e della potenza assorbita.
B) Calcola quanti km l autovettura percorrere per ogni litro di benzina
Grazie mille a chiunque vorra aiutarmi
Risposte
Ciao.
Preferisco scrivere a penna.
Segui il link.
Rendimento come rapporto tra potenza erogata e potenza assorbita
^_^
Preferisco scrivere a penna.
Segui il link.
Rendimento come rapporto tra potenza erogata e potenza assorbita
^_^
Grazie mille davvero per la risposta. Una cosa pero non mi risulta chiara: per quale motivo la potenza assorbita andrebbe resa con Q2/ deltaT e quindi come se il calore fosse come un lavoro ? Infatti il calore risulta uguale al lavoro in una trasformazione isoterma (Q=L) , la quale pero' la troviamo nel ciclo di Carnot... invece il problema parla di ciclo Otto ideale, nel quale le due isoterme del ciclo di Carnot sono sostituite da due isobare. E' questo il dubbio che mi lascia perplesso... Quindi anche se ci sono le isobare il calore va ritenuto uguale al lavoro ?
Per il calcolo del rendimento termico ideale di un ciclo otto, ci si avvale della formula generale del rendimento di una macchina termica, inteso come rapporto tra il lavoro compiuto dalla macchina
In realtà il rendimento ha una formula un po' diversa in funzione del rapporto di compressione
(questa formula sta nei libri di meccanica degli istituti tecnici)
Detto ciò, tornando alla richiesta del problema, ovvero rendimento espresso in funzione della potenza, abbiamo, un rapporto tra due potenze di natura diversa:
Al numeratore abbiamo la potenza MECCANICA, quella erogata dal motore che fa andare l'auto.
AL denominatore abbiamo una potenza TERMICA, sviluppata dalla miscela aria-benzina in fase di scoppio.
Dimensionalmente corrette entrambe: W=J/s
Spero sia più chiaro ora.
[math]W[/math]
, ed il calore assorbito dalla sorgente calda [math]Q_2[/math]
.[math]\eta=\frac{W}{Q_2}[/math]
In realtà il rendimento ha una formula un po' diversa in funzione del rapporto di compressione
[math]r[/math]
e di un fattore [math]\gamma[/math]
, affinché regga l'ipotesi del gas perfetto, che in realtà non è. Tenendo inoltre conto delle trasformazioni di cui hai detto giustamente tu.(questa formula sta nei libri di meccanica degli istituti tecnici)
Detto ciò, tornando alla richiesta del problema, ovvero rendimento espresso in funzione della potenza, abbiamo, un rapporto tra due potenze di natura diversa:
Al numeratore abbiamo la potenza MECCANICA, quella erogata dal motore che fa andare l'auto.
AL denominatore abbiamo una potenza TERMICA, sviluppata dalla miscela aria-benzina in fase di scoppio.
Dimensionalmente corrette entrambe: W=J/s
Spero sia più chiaro ora.
quindi in questo caso l'errore sta nella traccia, dato che nel problema si doveva dire 'con motore il cui ciclo di funzionamento e' assimilabile a quello di una macchina di Carnot' giusto? (errore concettuale per poter chiedere la richiesta del punto A)
Direi proprio di si.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo