Чтобы определить коэффициент полезного действия (КПД) паровой турбины, нам необходимо знать, сколько энергии было получено из преобразованной теплоты топлива и сколько этой энергии было использовано для выполнения полезной работы.
КПД можно рассчитать по формуле:
\[ КПД = \frac{A_{полезная}}{Q_{потребленная}} \times 100\% \]
где:
- \(A_{полезная}\) — полезная работа (в данном случае 4,5*10⁷ Дж),
- \(Q_{потребленная}\) — количество тепла, полученное от сжигания топлива.
Для того чтобы найти \(Q_{потребленная}\), нужно знать теплотворную способность каменного угля. Обычно она составляет примерно 25 МДж/кг.
Теперь, используя эту информацию, можем найти \(Q_{потребленная}\):
\[ Q_{потребленная} = m_{угля} \times Q_{т} = 5\, \text{кг} \times 25\, \frac{МДж}{кг} = 125\, \text{МДж} = 1,25 \times 10^8\, \text{Дж} \]
Теперь подставим значения в формулу для расчета КПД:
\[ КПД = \frac{4,5 \times 10^7\, \text{Дж}}{1,25 \times 10^8\, \text{Дж}} \times 100\% \]
\[ КПД = \frac{4,5}{12,5} \times 100\% \approx 36\% \]
Таким образом, КПД паровой турбины составляет примерно 36%. Это означает, что около 36% энергии, полученной от сжигания каменного угля, используется для выполнения полезной работы.
