¿Cuántos pies de aumento de elevación equivalen en el uso de combustible a conducir una milla extra sin cambio de elevación?

Answer 1

Comencemos con un hipotético auto de 3,000 lb que tiene 1,000 lb de pasajeros, combustible y carne seca a bordo. Supongamos que este automóvil es un 25% eficiente en la conversión de energía térmica en trabajo (movimiento hacia adelante) y obtiene 30 mpg a velocidad de crucero en terreno llano. Esto es 0.033 gal / milla.

Ahora el automóvil alcanza una inclinación de 30 grados y por cada 2 millas cronometradas en el odómetro, se realiza 1 milla de cambio de elevación. El cambio de energía potencial después de 2 millas debido a la elevación es m * g * deltaH.

4,000 lb * 32 pies / s ^ 2 * 5280 pies = 6.8E8 libras polares = 27,139 BTU

Ahora que es un cambio de energía potencial, que es algo así como un cambio de energía sin fricción o reversible. Para convertir eso en combustible que realmente se quemó, dividimos por la eficiencia, 25% y luego lo convertimos en galones de gasolina:

27,139 BTU / 0.25 = 108,559 BTU quemados / 114,000 BTU / gal = 0.95 galones

Agregue el consumo lineal de 0.033 gal / mil * 2 millas = +0.066 gal para obtener una respuesta final de 1.02 galones de combustible. Y para responder a la pregunta original, viajar 1 milla hacia arriba en nuestro auto hipotético a 30 grados consume (1.02 / 0.033) = 30.6x más combustible que viajar 1 milla horizontalmente.