1. Двигатель, работающий на керосине, имеет мощность 240 кВт. Найти КПД двигателя, если 3 кг топливо сгорит в нем за 3 мин.(удельная теплота сгорания бензина 44000кДж/кг)
Чтобы найти коэффициент полезного действия (КПД) двигателя, нужно сначала определить, сколько энергии выделится при сжигании топлива, а затем сопоставить это с мощностью двигателя.
Находим количество топлива, сжигаемого в килоджоулях:
У нас есть 3 кг керосина, и удельная теплота сгорания составляет 44000 кДж/кг. Поэтому общее количество выделяемой энергии при сгорании 3 кг топлива:
\[ Q = m \cdot q = 3 \, \text{кг} \cdot 44000 \, \text{кДж/кг} = 132000 \, \text{кДж} \]
Находим мощность, выработанную за 3 минуты:
Двигатель работает 3 минуты, что равно 3 * 60 = 180 секунд. Мощность (P), определяемая как работа (или энергия) за единицу времени, представляется в кВт, где 1 кВт = 1 кДж/с.
Общее количество энергии, использованной двигателем за 3 минуты, соответствует выделенной энергии:
\[ W = P \times t = 240 \, \text{кВт} \times 180 \, \text{с} = 43200 \, \text{кДж} \]
Теперь находим КПД:
КПД (η) вычисляется как отношение полезной работы к затраченной энергии:
\[ \eta = \frac{W}{Q} = \frac{43200 \, \text{кДж}}{132000 \, \text{кДж}} \approx 0.3273 \]
Чтобы выразить КПД в процентах, умножим на 100:
\[ \eta \approx 32.73\% \]
Таким образом, коэффициент полезного действия двигателя составляет примерно 32.73%.
