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