Для определения коэффициента полезного действия (КПД) двигателя автомобиля, необходимо учесть, сколько энергии было затрачено на выполнение работы и сколько энергии было получено из топлива.
Определим энергию, полученную из бензина: Масса бензина \( m = 18 \, \text{кг} \)
Теплотворная способность бензина \( q = 4,6 \times 10^7 \, \text{Дж/кг} \)Энергия, полученная из бензина \( E_{\text{вход}} \) рассчитывается по формуле: \[ E_{\text{вход}} = m \cdot q \]
Подставим значения: \[ E_{\text{вход}} = 18 \, \text{кг} \times 4,6 \times 10^7 \, \text{Дж/кг} = 8,28 \times 10^8 \, \text{Дж} \]
Определим полезную работу: Полезная работа \( A = 400 \, \text{МДж} = 400 \times 10^6 \, \text{Дж} \)
Теперь вычислим КПД: КПД (коэффициент полезного действия) определяется как отношение полезной работы к энергии, затраченной на эту работу: \[ \text{КПД} = \frac{A}{E_{\text{вход}}} \times 100\% \]
Подставим наши значения: \[ \text{КПД} = \frac{400 \times 10^6 \, \text{Дж}}{8,28 \times 10^8 \, \text{Дж}} \times 100\% \]
Теперь посчитаем: \[ \text{КПД} \approx \frac{400}{828} \times 100\% \approx 48,3\% \]
Таким образом, КПД двигателя составляет приблизительно 48,3%. Это означает, что около половины энергии, содержащейся в бензине, используется для выполнения полезной работы, а остальная часть теряется.
