problema:quanta energia consuma un auto per fare 100 km
ho provveduto ad aggiornare alcuni dati (vecchi di 50 anni) per rendere i risultati conformi alle prestazioni delle macchine odierne
coeff. di attrito volvente medio gomma-asfalto Cav = 0,01 ed è pressoché costante
forza di attrito volvente Fav = m*g*Cav = 1200*0,010*9,806 = 117 N
forza di attrito aerodinamico Faa = 1/2*1,25*1,8*0,33*V^2 = 0,371V^2
I dati tabellati consentono di valutare l'energia (forza F per spostamento d) necessaria a coprire la stessa distanza a diverse velocità
alla velocità di 130 km/h serve una energia del 50% più elevata (k = 600/400) di quella richiesta a 100 km/h, quindi, a pari rendimento, si consuma il 50% in più di carburante, incremento che sale al 90% (k' = 760/400) se la velocità è 150 km/h
se d = 100 km (10^5 m) :
1. @ V = 100 km/h
energia E = F*d = 4,00*10^2*10^5 = 40*10^6 joule = 40 MJoule
rendimento termico ɳ = 0,30
energia lorda richiesta El = 40/0,30 = 133 Mjoule
potere calorifico H del combustibile ≅ 40 Mj/kg
massa carburante m = El/H = 133/40 = 3,33 kg
volume carburante Vc = m/densità benz.= 3,33/0,68 ≅ 5,0 litri
percorrenza C = 100 km/5 litri = 20 km/litro
2. @ V' = 130 km/h
energia E' = F'*d = 6,00*10^2*10^5 = 60*10^6 joule = 60 MJoule
rendimento termico ɳ' = 0,32
energia lorda richiesta El' = 60/0,32 = 188 Mjoule
potere calorifico H del combustibile ≅ 40 Mj/kg
massa carburante m' = El'/H = 188/40 = 4,70 kg
volume carburante V'c = m'/densità benz.= 4,70/0,68 ≅ 6,9 litri
percorrenza C' = 100 km/6,9 litri = 14,5 km/litro
3. @ V'' = 150 km/h
energia E'' = F''*d = 7,60*10^2*10^5 = 76*10^6 joule = 76 MJoule
rendimento termico ɳ'' = 0,35
energia lorda richiesta El'' = 76/0,35 = 217 Mjoule
potere calorifico H del combustibile ≅ 40 Mj/kg
massa carburante m'' = El''/H = 217/40 = 5,43 kg
volume carburante V''c = m''/densità benz.= 5,43/0,68 ≅ 8,0 litri
percorrenza C'' = 100 km/8 litri = 12,5 km/litro
Lo so, e l'ho messo in premessa , ma i dati del libro sono ridicolmente sbagliati , non corrispondenti alle automobili di oggi
@remanzini_rinaldo okk e ti ringrazio,ma a me servirebbero con i dati usati dal libro,utilizzando il lavoro,energia e forza