Чтобы рассчитать коэффициент полезного действия (КПД) реактивного двигателя, воспользуемся следующим уравнением:
\[ \text{КПД} = \frac{\text{Полезная работа}}{\text{Затраченная энергия}} \times 100\% \]
Сначала найдем затраченную энергию, используя удельную теплоту сгорания керосина. У нас есть:
- Масса керосина \( m = 3 \) т \( = 3000 \) кг
- Удельная теплота сгорания \( q = 4,6 \times 10^7 \) Дж/кг
- Полезная работа \( A = 300 \) МДж \( = 300 \times 10^6 \) Дж
Теперь вычислим затраченную энергию:
\[ E = m \cdot q = 3000 \, \text{кг} \cdot 4,6 \times 10^7 \, \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} = 138000000000 \, \text{Дж} = 1,38 \times 10^{11} \, \text{Дж} \]
Теперь подставим найденные значения в формулу для КПД:
\[ \text{КПД} = \frac{A}{E} \times 100\% = \frac{300 \times 10^6}{1,38 \times 10^{11}} \times 100\% \]
Теперь вычислим:
\[ \text{КПД} = \frac{300000000}{138000000000} \times 100\% \approx 0,21739 \times 100\% \approx 21,7\% \]
Таким образом, коэффициент полезного действия реактивного двигателя составляет примерно 21,7%.