Номер 1, страница 101 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

1. Что показывает КПД двигателя?

1. Решение

Коэффициент полезного действия (КПД) двигателя, обозначаемый греческой буквой $\eta$ (эта), является ключевой характеристикой, показывающей его эффективность. Он определяет, какая доля всей энергии, полученной двигателем (например, от сгорания топлива), преобразуется в полезную механическую работу. КПД является безразмерной величиной, но для наглядности его часто выражают в процентах.

Формула для расчета КПД имеет вид:

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

В этой формуле:

* $A_{полезная}$ — это полезная работа, которую совершает двигатель. Это та работа, ради которой двигатель используется (например, работа по вращению колес автомобиля, движению судна или подъему груза).

* $Q_{затраченная}$ — это общее количество энергии, которое было затрачено для получения этой работы. Для тепловых двигателей внутреннего сгорания это количество теплоты, которое выделяется при сгорании топлива.

Важно понимать, что согласно законам термодинамики, КПД любого реального двигателя всегда меньше 100%. Это связано с неизбежными потерями энергии. Часть энергии, полученной от источника, рассеивается в окружающую среду в виде тепла (например, с выхлопными газами, через систему охлаждения), а также тратится на преодоление сил трения в механизмах самого двигателя. Таким образом, затраченная энергия всегда больше полезной работы: $Q_{затраченная} = A_{полезная} + Q_{потери}$, где $Q_{потери}$ — это сумма всех потерь энергии.

Например, если КПД двигателя автомобиля составляет 30%, это означает, что только 30% энергии, высвобождаемой при сгорании топлива, преобразуется в механическую энергию, которая приводит автомобиль в движение. Остальные 70% энергии теряются, в основном в виде тепла.

Ответ: КПД двигателя показывает, какая часть (или какой процент) от всей затраченной энергии (например, тепловой энергии от сгоревшего топлива) превращается в полезную механическую работу.