Для вычисления коэффициента полезного действия (КПД) двигателя внутреннего сгорания, необходимо знать, сколько энергии было использовано для выполнения полезной работы, и сколько энергии было затрачено. КПД можно рассчитать по следующей формуле:
\[ КПД = \frac{A_{полезная}}{A_{затраченная}} \times 100\% \]
где:
- \(A_{полезная}\) — полезная работа, выполненная двигателем (27,6 мДж),
- \(A_{затраченная}\) — затраченная энергия.
Чтобы найти затраченную энергию, нужно помнить, что 1 кг бензина содержит примерно 31,536 МДж энергии. Таким образом, для 3 кг бензина:
\[ A_{затраченная} = 3 \, \text{кг} \times 31,536 \, \text{МДж/кг} = 94,608 \, \text{МДж} \]
Теперь подставляем значения в формулу для КПД:
\[ КПД = \frac{27,6 \, \text{мДж}}{94,608 \, \text{МДж}} \times 100\% \]
Преобразуем миллиджоули в джоули:
\[ 27,6 \, \text{мДж} = 0,0276 \, \text{МДж} \]
Теперь можно подставить:
\[ КПД = \frac{0,0276 \, \text{МДж}}{94,608 \, \text{МДж}} \times 100\% \approx 0,0291 \times 100\% \approx 2,91\% \]
Итак, КПД двигателя составляет примерно 2,91%. Это означает, что лишь малая часть энергии, содержащейся в бензине, используется для выполнения полезной работы.