Номер 21, страница 109, часть 1 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 1. Глава II. Тепловые явления. Параграф 12. Тепловые двигатели - номер 21, страница 109.

Условие.

21. При сгорании топлива в тепловом двигателе выделилось количество теплоты, равное 1,2 МДж. При этом тепловой двигатель совершил полезную работу, равную 240 кДж. Чему равен КПД этого двигателя?

Решение.

Дано:

Количество теплоты, выделившееся при сгорании топлива, $Q_{нагр} = 1,2 \text{ МДж}$

Полезная работа, совершенная двигателем, $A_{полезн} = 240 \text{ кДж}$

$Q_{нагр} = 1,2 \text{ МДж} = 1,2 \cdot 10^6 \text{ Дж}$

$A_{полезн} = 240 \text{ кДж} = 240 \cdot 10^3 \text{ Дж}$

Найти:

КПД двигателя, $\eta$

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя – это отношение полезной работы, совершенной двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя (в данном случае, от сгорания топлива). КПД обычно выражается в процентах и вычисляется по формуле:

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

Подставим в формулу значения величин, переведенные в систему СИ (Джоули):

$\eta = \frac{240 \cdot 10^3 \text{ Дж}}{1,2 \cdot 10^6 \text{ Дж}} \cdot 100\%$

Выполним вычисление:

$\eta = \frac{240000}{1200000} \cdot 100\% = \frac{24}{120} \cdot 100\% = \frac{1}{5} \cdot 100\% = 0,2 \cdot 100\% = 20\%$

Ответ: КПД этого двигателя равен 20%.