Номер 26.3, страница 59 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Тепловые явления - номер 26.3, страница 59.

Условие.

Задание 26.3. Трактор двигался с постоянной скоростью, развивая мощность $N = 60$ кВт. При этом за $t = 15$ мин работы им было истрачено $m = 4$ кг топлива. Удельная теплота сгорания топлива составляет $q = 43000 \frac{\text{кДж}}{\text{кг}}$. Определите КПД теплового двигателя трактора. Ответ (в %) округлите до целого.

Дано:	СИ	Решение:
		$\eta = \frac{A}{Q_1} \cdot 100\%$; $A = Nt$; $Q_1 = qm.$

Ответ:

Решение.

Дано:

$N = 60$ кВт

$t = 15$ мин

$m = 4$ кг

$q = 43000 \frac{кДж}{кг}$

СИ:
$N = 60 \cdot 10^3$ Вт
$t = 15 \cdot 60 = 900$ с
$q = 43000 \cdot 10^3 \frac{Дж}{кг} = 4.3 \cdot 10^7 \frac{Дж}{кг}$

Найти:

$\eta$ - ?

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя определяется отношением полезной работы $\text{A}$, совершенной двигателем, к количеству теплоты $Q_1$, полученному от сгорания топлива.

$\eta = \frac{A}{Q_1} \cdot 100\%$

Полезная работа $\text{A}$ может быть найдена через мощность $\text{N}$ и время работы $\text{t}$:

$A = N \cdot t$

Количество теплоты $Q_1$, выделившееся при сгорании топлива, рассчитывается по формуле:

$Q_1 = q \cdot m$

Подставим выражения для $\text{A}$ и $Q_1$ в формулу для КПД:

$\eta = \frac{N \cdot t}{q \cdot m} \cdot 100\%$

Теперь подставим числовые значения в систему СИ и произведем расчет:

$A = 60 \cdot 10^3 \text{ Вт} \cdot 900 \text{ с} = 54 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 54000$ кДж

$Q_1 = 4.3 \cdot 10^7 \frac{Дж}{кг} \cdot 4 \text{ кг} = 17.2 \cdot 10^7 \text{ Дж} = 172000$ кДж

$\eta = \frac{54 \cdot 10^6 \text{ Дж}}{17.2 \cdot 10^7 \text{ Дж}} \cdot 100\% = \frac{54}{172} \cdot 100\% \approx 0.31395 \cdot 100\% \approx 31.395\%$

Согласно условию, ответ необходимо округлить до целого числа.

$\eta \approx 31\%$

Ответ: 31%.