Для того чтобы рассчитать коэффициент полезного действия (КПД) двигателя, необходимо знать, какую работу он совершает и сколько энергии было затрачено. Вы привели данные о работе, равной 2,1 МДж (мегаджуль) и массе сжжённого керосина, равной 90 г.
Находим энергию, содержащуюся в керосине. Плотность керосина примерно 810 г/л, а его теплотворная способность - около 42 МДж/кг. Чтобы найти количество энергии, полученной от сжигания 90 г керосина, выполним следующий расчет:
Преобразуем массу в килограммы:
\( 90 \, \text{г} = 0.09 \, \text{кг} \)Найдем тепло, выделяемое при сгорании: \[ Q = 0.09 \, \text{кг} \times 42 \, \text{МДж/кг} = 3.78 \, \text{МДж} \]
Теперь рассчитаем КПД. КПД определяется как отношение полезной работы (в данном случае 2.1 МДж) к затраченной энергии (которая равна 3.78 МДж): \[ \text{КПД} = \frac{\text{полезная работа}}{\text{затраченная энергия}} = \frac{2.1 \, \text{МДж}}{3.78 \, \text{МДж}} \approx 0.555 \]
Переведем КПД в проценты: \[ \text{КПД} \approx 0.555 \times 100\% \approx 55.5\% \]
Таким образом, коэффициент полезного действия двигателя составляет примерно 55.5%. Это означает, что 55.5% энергии, выделяемой при сжигании керосина, используется для выполнения полезной работы.