Для решения задачи давайте разобьем ее на шаги.
- Определим количество полезной работы (А), которую вырабатывает теплота двигателя. КПД (коэффициент полезного действия) равен 18%, что означает, что 18% получаемой теплоты превращается в полезную работу.
Формула для КПД выглядит так:
\[ \text{КПД} = \frac{A}{Q} \times 100\% \]
где \(A\) — полезная работа, а \(Q\) — количество полученной теплоты.
- Посчитаем количество полученной теплоты (Q). Нам дано, что двигатель получает 2 МДж (мегаджоуля) теплоты за 1 час. Это можно записать в джоулях:
\[ Q = 2 \text{ МДж} = 2 \times 10^6 \text{ Дж} \]
- Теперь подставим значения в формулу КПД:
\[ 0.18 = \frac{A}{2 \times 10^6} \]
- Решим уравнение для \(A\):
\[ A = 0.18 \times 2 \times 10^6 \] \[ A = 360000 \text{ Дж} \]
То есть полезная работа, выработанная двигателем за час, составляет 360000 Дж (или 360 кДж).
- Теперь найдем мощность теплового двигателя (P). Мощность определяется как работа, выполненная за единицу времени. Поскольку мы знаем, что работа выполнена за 1 час (3600 секунд), можем использовать формулу мощности:
\[ P = \frac{A}{t} \]
где \(t\) — время в секундах:
\[ P = \frac{360000 \text{ Дж}}{3600 \text{ с}} \approx 100 \text{ Вт} \]
Таким образом, мощность теплового двигателя составляет примерно 100 Вт.