Номер 4, страница 148 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 5. Тепловые свойства газов, жидкостей и твёрдых тел. Параграф 36. Двигатель внутреннего сгорания. Задание 34 - номер 4, страница 148.

Условие.

4. Двигатель внутреннего сгорания совершил работу, равную 55,2 МДж, и израсходовал при этом 6 кг бензина. Чему равен коэффициент полезного действия этого двигателя?

Решение.

Дано:

Полезная работа $A_п = 55,2 \space МДж$
Масса бензина $m = 6 \space кг$
Удельная теплота сгорания бензина (справочное значение) $q = 4,6 \cdot 10^7 \space \frac{Дж}{кг}$

Перевод в систему СИ:

$A_п = 55,2 \cdot 10^6 \space Дж$

Найти:

Коэффициент полезного действия $\eta - ?$

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя определяется как отношение полезной работы $A_п$, совершенной двигателем, к количеству теплоты $Q_з$, полученному от сгорания топлива.

Формула для расчета КПД:

$\eta = \frac{A_п}{Q_з} \cdot 100\%$

Количество теплоты $Q_з$, выделившееся при сгорании 6 кг бензина, можно рассчитать по формуле:

$Q_з = q \cdot m$

Подставим числовые значения и вычислим количество теплоты:

$Q_з = 4,6 \cdot 10^7 \frac{Дж}{кг} \cdot 6 \space кг = 27,6 \cdot 10^7 \space Дж = 276 \cdot 10^6 \space Дж$

Теперь, зная полезную работу и количество выделившейся теплоты, можем найти КПД двигателя:

$\eta = \frac{55,2 \cdot 10^6 \space Дж}{276 \cdot 10^6 \space Дж} \cdot 100\% = 0,2 \cdot 100\% = 20\%$

Ответ: коэффициент полезного действия этого двигателя равен 20%.