Номер 8.14, страница 46 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 8. Тепловые двигатели - номер 8.14, страница 46.

Условие.

8.14. При полном сгорании топлива в тепловом двигателе выделилось количество теплоты 500 кДж. Какую полезную работу совершил двигатель, если его КПД 30 %?

Решение.

Дано:

$Q_{нагр} = 500 \text{ кДж} = 500 \cdot 10^3 \text{ Дж}$

$\eta = 30 \% = 0.3$

Найти:

$A_{полезн}$ - ?

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя определяется как отношение полезной работы, совершенной двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя (в данном случае, выделившемуся при сгорании топлива).

Формула для КПД имеет вид:

$\eta = \frac{A_{полезн}}{Q_{нагр}}$

где $\eta$ — КПД, $A_{полезн}$ — полезная работа, а $Q_{нагр}$ — количество теплоты, полученное от нагревателя.

Чтобы найти полезную работу, выразим $A_{полезн}$ из этой формулы:

$A_{полезн} = \eta \cdot Q_{нагр}$

Подставим числовые значения в формулу, предварительно переведя КПД из процентов в десятичную дробь:

$A_{полезн} = 0.3 \cdot 500 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 150 \cdot 10^3 \text{ Дж}$

Переведем результат в килоджоули (кДж) для удобства:

$150 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 150 \text{ кДж}$

Ответ: двигатель совершил полезную работу, равную 150 кДж.