Чтобы вычислить коэффициент полезного действия (КПД) реактивного двигателя, необходимо использовать формулу:
\[ \text{КПД} = \frac{\text{Полезная работа}}{\text{Затраченная энергия}} \times 100\% \]
Сначала определим затраченную энергию, используя удельную теплоту сгорания керосина. Удельная теплота сгорания (q) керосина составляет \( 4,6 \times 10^7 \) Дж/кг.
Масса керосина: \( 3 \) тонны = \( 3000 \) кг.
Затраченная энергия (Q) вычисляется как: \[ Q = m \times q = 3000 \, \text{кг} \times 4,6 \times 10^7 \, \text{Дж/кг} = 1,38 \times 10^{11} \, \text{Дж} \]
Теперь можем подставить значения в формулу для КПД. Полезная работа составляет \( 300 \, \text{МДж} = 300 \times 10^6 \, \text{Дж} = 3 \times 10^8 \, \text{Дж} \).
Подставляем значения: \[ \text{КПД} = \frac{3 \times 10^8 \, \text{Дж}}{1,38 \times 10^{11} \, \text{Дж}} \times 100\% \] \[ \text{КПД} \approx \frac{3}{138} \times 100\% \approx 2,17\% \]
Таким образом, коэффициент полезного действия реактивного двигателя составляет примерно \( 2,2\% \) (округлено до десятых).