Номер 8.15, страница 46 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Тепловые явления. 8. Тепловые двигатели - номер 8.15, страница 46.

Условие.

8.15. Тепловой двигатель совершил полезную работу 120 кДж. Какое количество энергии выделилось при полном сгорании топлива, если КПД двигателя 25 % ?

Решение.

Дано:

Полезная работа $A_{полезная} = 120 \text{ кДж}$

КПД двигателя $\eta = 25 \%$

$A_{полезная} = 120 \cdot 10^3 \text{ Дж} = 120000 \text{ Дж}$
$\eta = 25 \% = 0.25$

Найти:

Количество энергии, выделившееся при сгорании топлива $Q_{нагревателя}$

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя определяется по формуле:

$\eta = \frac{A_{полезная}}{Q_{нагревателя}}$

где $\eta$ — КПД двигателя, выраженный в долях единицы, $A_{полезная}$ — совершенная полезная работа, а $Q_{нагревателя}$ — количество теплоты, полученное от нагревателя (т.е. энергия, выделившаяся при сгорании топлива).

Чтобы найти количество энергии, выделившееся при сгорании топлива, выразим $Q_{нагревателя}$ из формулы КПД:

$Q_{нагревателя} = \frac{A_{полезная}}{\eta}$

Теперь подставим данные из условия задачи в полученную формулу:

$Q_{нагревателя} = \frac{120000 \text{ Дж}}{0.25} = 480000 \text{ Дж}$

Результат можно представить в килоджоулях:

$480000 \text{ Дж} = 480 \text{ кДж}$

Ответ: при полном сгорании топлива выделилось 480 кДж энергии.