Какой коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя, если он совершил полезную работу 1,5 × 10⁴ кДж и израсходовал 4 кг бензина, при этом зная, что q_бензина составляет 46 × 10⁶ Дж/кг?
Физика 11 класс Тепловые машины и коэффициент полезного действия коэффициент полезного действия КПД Тепловой двигатель полезная работа расход бензина q_бензина физика 11 класс
Чтобы найти коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя, нам нужно использовать формулу:
КПД = (A полезная / Q затраченная) × 100%
где:
Теперь давайте по шагам решим задачу.
Дано, что A полезная = 1,5 × 10⁴ кДж. Для перевода в Джоули, умножим на 1000:
A полезная = 1,5 × 10⁴ кДж × 1000 = 1,5 × 10⁷ Дж.
Дано, что израсходовано 4 кг бензина и q_бензина = 46 × 10⁶ Дж/кг. Найдем Q затраченная:
Q затраченная = масса бензина × q_бензина = 4 кг × 46 × 10⁶ Дж/кг = 1,84 × 10⁸ Дж.
Теперь мы можем подставить найденные значения в формулу для КПД:
КПД = (1,5 × 10⁷ Дж / 1,84 × 10⁸ Дж) × 100%.
КПД = (1,5 / 1,84) × 100% ≈ 0,8152 × 100% ≈ 81,52%.
Ответ: Коэффициент полезного действия теплового двигателя составляет примерно 81,52%.