Какое количество бензина израсходуется в движке внутренего сгорания который приводит в

mн = 4 т = 4000 кг.

g = 9,8 м/с^2.

h = 1500 м. 

КПД = 30 %.

= 4,6 *10^7 Дж/кг.

mб - ?

Сообразно определению КПД двигателя определяется формулой: КПД = Ен *100 % /Еб, где Ен - полезная энергия, Еб - затраченная энергия.

Нужная энергия

Полезная энергия Ен это энергия, которая  идет на поднимание нефти с глубины. Эта энергия идет на увеличение возможной энергии нефти. Изменение потенциальной энергии нефти Ен определяется формулой:  Ен = mн *g *h, где 

• mн - масса поднятой нефти;
• g - ускорение свободного падения;
• h вышина, на которую подняли нефть.

Затраченная энергия

При сгорании бензина в движке выделяется определенное количество термический энергии Еб, эта термическая энергия и будет истраченной энергией.

Истраченную энергию найдем по формуле: Еб = *mб, где 

• - удельная теплота сгорания бензина;
• mб - масса бензина, который сгорел в двигателе.

Подставим выражения для полезной Ен и затраченной энергии Еб в формулу для определение КПД мотора.

КПД = mн *g *h *100 %/ *mб.

Выразим массу бензина mб, который сгорает в движке.

 mб = mн *g *h *100 %/ *КПД.

В формулу подставим числовые значения из условия задачки и найдем числовое значение массы бензина.

mб = 4000 кг *9,8 м/с^2 *1500 м *100 %/4,6 *10^7 Дж/кг *30 % = 4,26 кг.

Ответ: для поднятия нефти с глубины движку нужно сжечь mб = 4,26 кг бензина. 

= ( А / Q ) * 100%, = 30% = 0,3, А нужная работа ( А = Fт * h, Fт = m * g ( m масса нефти ( m = 4 т = 4000 кг ), g ускорение свободного падения ( g = 10 м/с2 ) ), h вышина подъема нефти ( h = 1500 м ) ), Q затраченная энергия за счет сгорания бензина ( Q = q * m1, q удельная теплота сгорания бензина ( q = 44 МДж = 44 * 106 Дж/кг ), m1 масса израсходованного бензина ).

= m * g * h / ( q * m1 ).

m1 = m * g * h / ( q * ) = 4000 * 10 * 1500 / ( 44 * 106 * 0,3 ) = 4,55 кг.