Чтобы определить коэффициент полезного действия (КПД) двигателя автомобиля, сначала необходимо узнать, сколько энергии было использовано для выполнения работы с учетом затрат на бензин.
- Рассчитаем общую энергию, полученную из бензина:
Энергия, выделяемая из 1 кг бензина, составляет \(4,6 \times 10^7 \text{ Дж/кг}\). Значит, для 1,5 кг бензина:
\[ E_{\text{бензин}} = 1,5 \, \text{кг} \times 4,6 \times 10^7 \, \text{Дж/кг} = 6,9 \times 10^7 \, \text{Дж} \]
- Задача, которую необходимо решить:
Двигателю потребовалось выполнить работу 22 МДж, что эквивалентно \(22 \times 10^6 \, \text{Дж}\).
- Найдём КПД:
КПД определяется как отношение полезной работы к затраченной энергии, умноженное на 100%:
\[ \text{КПД} = \left( \frac{W_{\text{полезная}}}{E_{\text{затраченная}}} \right) \times 100\% \]
Где \(W_{\text{полезная}} = 22 \times 10^6 \, \text{Дж}\) и \(E_{\text{затраченная}} = 6,9 \times 10^7 \, \text{Дж}\).
Подставляем значения:
\[ \text{КПД} = \left( \frac{22 \times 10^6}{6,9 \times 10^7} \right) \times 100\% \]
- Вычисления:
\[ \text{КПД} = \left( \frac{22}{69} \right) \times 100\% \approx 31,88\% \]
Таким образом, КПД двигателя автомобиля составляет примерно 31,88%.