Не удержусь от комментария (ибо сначала забавно, а потом грустно)
В журнале sl_lopatnikov вот здесь https://sl-lopatnikov.livejournal.com/2863368.html появился простенький с виду вопрос: два идентичных автомобиля, оборудованные двигателями с мощностью, различающейся в два раза, двигаются с одинаковой скоростью по одинаковому маршруту. Какой их них потратит больше бензина? КПД двигателей велено считать одинаковым.
Сначала - правильный ответ.
Авто с более мощным двигателем израсходует бензина больше, чем авто с менее мощным двигателем.
Теперь - почему именно этот ответ верен.
Энергия, потраченная на полезную работу, т.е. на перемещение автомобилей в пространстве, будет идентичной.
А вот энергия, потраченная на всяко-разные "паразитные мощности" у движков разной мощности не может быть одинаковой в принципе (разумеется при сопоставимости технологий изготовления и принципов работы). За бОльшую максимально возможную мощность неизбежно приходится платить бОльшими накладными расходами в абсолютных (здесь это принципиально важно - в абсолютных) цифрах.
Самое забавное, что равенство отжираемой "паразитной мощности" (еще раз - в абсолютных цифрах) недостижимо даже если паспортные КПД движков одинаковы. Паспортный КПД движков - параметр относительный, замеряется при штатной нагрузке двигателя (а таковой, как правило, является нагрузка, обеспечивающая максимальную экономичность), поскольку только в таком режиме измерение КПД и имеет какой-то смысл.
Есть еще мгновенный эффективный КПД. Его значение непостоянно, колеблется в пределах от нуля до паспортного КПД, и при прочих равных (при равенстве оборотов) зависит от величины нагрузки на двигатель. При снижении нагрузки на двигатель мгновенный эффективный КПД падает, а при достижении режима холостого хода и вовсе становится равным нулю. Вот только штатная нагрузка у движков по условиям задачи разная (аж в два раза!), а экспериментальная нагрузка - идентичная. В нашем же случае критически важно, что при идентичных режимах движения автомобилей более мощный двигатель всегда как минимум в два раза недогружен по сравнению с менее мощным двигателем. А значит мгновенный эффективный КПД двух движков в этом эксперименте может сравняться только на холостом ходу. Но, как мы выяснили раньше, это равенство достигается нулевой полезной нагрузкой. Однако даже и в этом случае более мощный двигатель потребляет больше бензина, и это - еще раз - даже при равных мгновенных КПД (на это обстоятельство, кстати, в обсуждениях справедливо намекал уважаемый shakyamoony, но был проигнорирован).
Есть, впрочем, еще и нюансы разгона, при которых маломощный движок можно перегрузить и вывести в режим, где мгновенный КПД тоже падает. Но у автора вопроса четко указана скорость движения 100 км/ч. Так что считаем, что участок разгона находится за пределами тестового отрезка.
Суммируем: в данном эксперименте при равенстве расходов на полезную нагрузку, накладные расходы на паразитную нагрузку в абсолютных цифрах будут заведомо выше у более мощного движка, а значит и расход топлива будет тоже выше.
Но это только вступление. Забавно не то, что неправильное решение было объявлено правильным - каждый может ошибиться, тем более, что внимание автора поста явно было сосредоточено на равенстве полезной работы. Что по-настоящему забавно и грустно, так это реакция читателей. Вариант ответа - ошибочный, но объявленный правильным - сразу же вырвался вперед при голосовании!
Почему людям так лень думать и проверять аргументы?
P.S.
Пришлось оформлять своим отдельным постом, ибо в журнале у sl_lopatnikov я, увы, забанен. Это, кстати, тоже забавно ))
Сначала - правильный ответ.
Авто с более мощным двигателем израсходует бензина больше, чем авто с менее мощным двигателем.
Теперь - почему именно этот ответ верен.
Энергия, потраченная на полезную работу, т.е. на перемещение автомобилей в пространстве, будет идентичной.
А вот энергия, потраченная на всяко-разные "паразитные мощности" у движков разной мощности не может быть одинаковой в принципе (разумеется при сопоставимости технологий изготовления и принципов работы). За бОльшую максимально возможную мощность неизбежно приходится платить бОльшими накладными расходами в абсолютных (здесь это принципиально важно - в абсолютных) цифрах.
Самое забавное, что равенство отжираемой "паразитной мощности" (еще раз - в абсолютных цифрах) недостижимо даже если паспортные КПД движков одинаковы. Паспортный КПД движков - параметр относительный, замеряется при штатной нагрузке двигателя (а таковой, как правило, является нагрузка, обеспечивающая максимальную экономичность), поскольку только в таком режиме измерение КПД и имеет какой-то смысл.
Есть еще мгновенный эффективный КПД. Его значение непостоянно, колеблется в пределах от нуля до паспортного КПД, и при прочих равных (при равенстве оборотов) зависит от величины нагрузки на двигатель. При снижении нагрузки на двигатель мгновенный эффективный КПД падает, а при достижении режима холостого хода и вовсе становится равным нулю. Вот только штатная нагрузка у движков по условиям задачи разная (аж в два раза!), а экспериментальная нагрузка - идентичная. В нашем же случае критически важно, что при идентичных режимах движения автомобилей более мощный двигатель всегда как минимум в два раза недогружен по сравнению с менее мощным двигателем. А значит мгновенный эффективный КПД двух движков в этом эксперименте может сравняться только на холостом ходу. Но, как мы выяснили раньше, это равенство достигается нулевой полезной нагрузкой. Однако даже и в этом случае более мощный двигатель потребляет больше бензина, и это - еще раз - даже при равных мгновенных КПД (на это обстоятельство, кстати, в обсуждениях справедливо намекал уважаемый shakyamoony, но был проигнорирован).
Есть, впрочем, еще и нюансы разгона, при которых маломощный движок можно перегрузить и вывести в режим, где мгновенный КПД тоже падает. Но у автора вопроса четко указана скорость движения 100 км/ч. Так что считаем, что участок разгона находится за пределами тестового отрезка.
Суммируем: в данном эксперименте при равенстве расходов на полезную нагрузку, накладные расходы на паразитную нагрузку в абсолютных цифрах будут заведомо выше у более мощного движка, а значит и расход топлива будет тоже выше.
Но это только вступление. Забавно не то, что неправильное решение было объявлено правильным - каждый может ошибиться, тем более, что внимание автора поста явно было сосредоточено на равенстве полезной работы. Что по-настоящему забавно и грустно, так это реакция читателей. Вариант ответа - ошибочный, но объявленный правильным - сразу же вырвался вперед при голосовании!
Почему людям так лень думать и проверять аргументы?
P.S.
Пришлось оформлять своим отдельным постом, ибо в журнале у sl_lopatnikov я, увы, забанен. Это, кстати, тоже забавно ))