Номер 1, страница 102 - гдз по физике 8 класс учебник Закирова, Аширов

1. Определите КПД двигателя трактора, которому для выполнения работы $18,9 \text{ МДж}$ потребовалось $1,5 \text{ кг}$ дизельного топлива.

1. Дано:

Полезная работа $A_{полезн} = 18,9 \text{ МДж}$

Масса дизельного топлива $m = 1,5 \text{ кг}$

Удельная теплота сгорания дизельного топлива (табличное значение) $q = 4,2 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}$

Перевод в систему СИ:

$A_{полезн} = 18,9 \text{ МДж} = 18,9 \cdot 10^6 \text{ Дж}$

Найти:

КПД двигателя $\eta$

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя — это величина, показывающая, какая часть энергии, полученной от сгорания топлива, преобразуется в полезную механическую работу. КПД вычисляется по формуле:

$\eta = \frac{A_{полезн}}{Q_{затрач}} \cdot 100\%$

где $A_{полезн}$ — полезная работа, а $Q_{затрач}$ — количество теплоты, полученное от сжигания топлива (затраченная энергия).

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

$Q_{затрач} = q \cdot m$

где $q$ — удельная теплота сгорания топлива, а $m$ — масса сгоревшего топлива.

Вычислим количество теплоты, которое выделилось при сгорании 1,5 кг дизельного топлива:

$Q_{затрач} = 4,2 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг} \cdot 1,5 \text{ кг} = 6,3 \cdot 10^7 \text{ Дж}$

Теперь, имея значения полезной работы и затраченной теплоты, можем рассчитать КПД двигателя:

$\eta = \frac{18,9 \cdot 10^6 \text{ Дж}}{6,3 \cdot 10^7 \text{ Дж}} \cdot 100\%$

Проведем вычисления:

$\eta = \frac{18,9}{63} \cdot 100\% = 0,3 \cdot 100\% = 30\%$

Ответ: КПД двигателя трактора составляет 30%.