Номер 938, страница 100 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

8 класс. Тепловые явления. 37. Работа газа и пара при расширении. Двигатель внутреннего сгорания. Паровая турбина. КПД теплового двигателя - номер 938, страница 100.

Решение.

Дано:

$t = 1 \text{ час}$

$Q_{нагр} = 25,2 \text{ МДж}$

$P = 1,47 \text{ кВт}$

Перевод в систему СИ:

$t = 1 \times 3600 \text{ с} = 3600 \text{ с}$

$Q_{нагр} = 25,2 \times 10^6 \text{ Дж}$

$P = 1,47 \times 10^3 \text{ Вт}$

Найти:

$\eta$ - ?

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя определяется как отношение полезной работы, совершаемой двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя.

Формула для КПД имеет вид:

$\eta = \frac{A_{полезн}}{Q_{нагр}} \times 100\%$

Где $A_{полезн}$ — полезная работа, а $Q_{нагр}$ — количество теплоты, полученное от нагревателя.

Полезную работу, совершаемую двигателем за время $\text{t}$, можно найти, зная его мощность $\text{P}$:

$A_{полезн} = P \times t$

Подставим числовые значения в систему СИ и вычислим полезную работу:

$A_{полезн} = 1,47 \times 10^3 \text{ Вт} \times 3600 \text{ с} = 5 292 000 \text{ Дж} = 5,292 \times 10^6 \text{ Дж}$

Теперь можем рассчитать КПД двигателя, подставив значения полезной работы и количества теплоты в основную формулу:

$\eta = \frac{5,292 \times 10^6 \text{ Дж}}{25,2 \times 10^6 \text{ Дж}} \times 100\%$

$\eta = \frac{5,292}{25,2} \times 100\% = 0,21 \times 100\% = 21\%$

Ответ: КПД двигателя равен 21%.