Номер 6, страница 141 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Ханнанова

Тренировочный тест № 3 «Тепловые машины» - номер 6, страница 141.

Условие.

6. Транспортное средство, двигаясь с постоянной скоростью, совершает за 1 мин полезную работу 4,2 МДж, сжигая при этом 300 г солярки. Удельная теплота сгорания солярки $42\,700 \frac{\text{кДж}}{\text{кг}}$. Определите КПД теплового двигателя транспортного средства. Ответ (в %) округлите до целого.

Ответ: ______ %.

Решение.

Дано:

Время, $t = 1 \text{ мин}$

Полезная работа, $A_{полезная} = 4.2 \text{ МДж}$

Масса солярки, $m = 300 \text{ г}$

Удельная теплота сгорания солярки, $q = 42 700 \frac{\text{кДж}}{\text{кг}}$

Перевод в систему СИ:
$A_{полезная} = 4.2 \text{ МДж} = 4.2 \times 10^6 \text{ Дж}$
$m = 300 \text{ г} = 0.3 \text{ кг}$
$q = 42 700 \frac{\text{кДж}}{\text{кг}} = 42 700 \times 10^3 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} = 4.27 \times 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$

Найти:

КПД теплового двигателя, $\eta$

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя определяется как отношение полезной работы $A_{полезная}$ к количеству теплоты $Q_{затраченная}$, полученной от сгорания топлива. Формула для расчета КПД:

$\eta = \frac{A_{полезная}}{Q_{затраченная}} \times 100\%$

Количество теплоты, выделившейся при сгорании солярки, можно найти по формуле:

$Q_{затраченная} = q \cdot m$

Подставим числовые значения и рассчитаем количество затраченной теплоты:

$Q_{затраченная} = 4.27 \times 10^7 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 0.3 \text{ кг} = 1.281 \times 10^7 \text{ Дж}$

Теперь можем рассчитать КПД двигателя:

$\eta = \frac{4.2 \times 10^6 \text{ Дж}}{1.281 \times 10^7 \text{ Дж}} \times 100\% \approx 0.32786 \times 100\% \approx 32.786\%$

Согласно условию задачи, ответ необходимо округлить до целого числа.

$\eta \approx 33\%$

Ответ: 33%.