Номер 3, страница 292 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Буховцев

3. Чему равен коэффициент полезного действия паровой турбины, если полученное ею количество теплоты равно 1000 МДж, а полезная работа составляет 400 МДж?

1) 4 %

2) 25 %

3) 40 %

4) 60 %

Дано:

Полезная работа, $A_{полезная} = 400$ МДж

Полученное количество теплоты, $Q_{полученное} = 1000$ МДж

$A_{полезная} = 400 \cdot 10^6$ Дж

$Q_{полученное} = 1000 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 10^9$ Дж

Найти:

Коэффициент полезного действия, $\eta$ - ?

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя, каким является паровая турбина, определяется как отношение полезной работы, совершенной двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя.

Формула для расчета КПД имеет вид:

$\eta = \frac{A_{полезная}}{Q_{полученное}} \cdot 100\%$

Где:

• $\eta$ - коэффициент полезного действия,
• $A_{полезная}$ - полезная работа,
• $Q_{полученное}$ - количество теплоты, полученное от нагревателя.

Подставим данные из условия задачи в формулу. Так как обе величины выражены в мегаджоулях (МДж), перевод в систему СИ (джоули) для расчета не обязателен, так как единицы измерения сократятся.

$\eta = \frac{400 \text{ МДж}}{1000 \text{ МДж}} \cdot 100\%$

Выполним вычисления:

$\eta = 0.4 \cdot 100\% = 40\%$

Коэффициент полезного действия паровой турбины равен 40%. Это соответствует варианту ответа под номером 3.

Ответ: $40\%$.