Un'auto riesce a trasformare il lavoro motore circa il 25% del calore prodotto dalla combustione della benzina, che libera 43,6 MJ per ogni kilogrammo di benzina bruciato. La densità della benzina è 0,68 kg/L.
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Quanta energia Es viene sprecata nella combustione di un litro di benzina?
Es = 43,6*0,68*0,75 = 22,236 MJ, corrispondenti a circa 22,236/3,6 = 6,177 kwh
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Genius II
Per calcolare quanta energia viene sprecata nella combustione di un litro di benzina, dobbiamo prima calcolare l'energia totale prodotta dalla combustione della benzina e quindi trovare la quantità di energia che viene effettivamente utilizzata dall'auto.
Passo 1: Calcoliamo l'energia totale prodotta dalla combustione di un litro di benzina.
La densità della benzina è di 0,68 kg/L. Quindi, se bruciamo un litro di benzina, bruceremo 0,68 kg di benzina.
43,6 MJ di energia vengono prodotti dalla combustione di 1 kg di benzina.
Quindi, l'energia prodotta dalla combustione di 0,68 kg di benzina sarà:
𝐸𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒=43,6 MJ/kg×0,68 kg
𝐸𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒=29,648 MJ
Passo 2: Troviamo il lavoro motore, considerando che solo il 25% dell'energia viene utilizzata.
Il lavoro motore sarà il 25% dell'energia totale prodotta:
𝐿𝑎𝑣𝑜𝑟𝑜𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝑒=0,25×𝐸𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒
𝐿𝑎𝑣𝑜𝑟𝑜𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝑒=0,25×29,648 MJ
𝐿𝑎𝑣𝑜𝑟𝑜𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝑒=7,412 MJ
Passo 3: Calcoliamo l'energia sprecata.
L'energia sprecata sarà l'energia totale meno il lavoro motore:
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎𝑠𝑝𝑟𝑒𝑐𝑎𝑡𝑎=𝐸𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒−𝐿𝑎𝑣𝑜𝑟𝑜𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝑒
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎𝑠𝑝𝑟𝑒𝑐𝑎𝑡𝑎=29,648 MJ−7,412 MJ
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎𝑠𝑝𝑟𝑒𝑐𝑎𝑡𝑎=22,236 MJ
Quindi, nella combustione di un litro di benzina, vengono sprecati circa 22,236 MJ di energia.
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