№3. Определить КПД 1 турбины, если её полезная мощность Р = 10 кВт, а расход топлива за время At = 10 минут составляет m = 0,4 кг. Удельная теплота сгорания топлива равна q = 50…

Чтобы определить коэффициент полезного действия (КПД) турбины, нам нужно рассчитать полезную мощность и входящую энергию от топлива.

1. Сначала найдем общее количество энергии, получаемое от сжигаемого топлива за 10 минут.

\[ E_{\text{вход}} = m \cdot q \]

где:

• \( m = 0,4 \, \text{кг} \) — масса топлива,
• \( q = 50 \, \text{МДж/кг} = 50 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} \).

Подставим значения:

\[ E_{\text{вход}} = 0,4 \, \text{кг} \cdot 50 \times 10^6 \, \text{Дж/кг} = 20 \times 10^6 \, \text{Дж} = 20 \, \text{МДж}. \]

2. Теперь преобразуем полезную мощность, чтобы посчитать полезную работу за 10 минут:

Время в секундах:

\[ \Delta t = 10 \, \text{минут} = 10 \cdot 60 \, \text{с} = 600 \, \text{с}. \]

Полезная работа:

\[ A_{\text{полезная}} = P \cdot \Delta t, \]

где:

• \( P = 10 \, \text кВт = 10,000 \, \text{Вт} \).

Подставим значения:

\[ A_{\text{полезная}} = 10,000 \, \text{Вт} \cdot 600 \, \text{с} = 6,000,000 \, \text{Дж} = 6 \, \text{МДж}. \]

3. Теперь найдем КПД:

\[ \eta = \frac{A_{\text{полезная}}}{E_{\text{вход}}} \cdot 100\%. \]

Подставим значения:

\[ \eta = \frac{6 \, \text{МДж}}{20 \, \text{МДж}} \cdot 100\% = 30\%. \]

Таким образом, КПД турбины составляет 30%.