Двигатель внутреннего сгорания совершил полезную работу, равную 4,6 × 10⁷ Дж, и израсходовал при при этом 4 кг бензина. Вычислите КПД этого двигателя.
Коэффициент полезного действия (КПД) двигателя внутреннего сгорания можно вычислить по формуле:
\[ \text{КПД} = \frac{A_{\text{полезная}}}{Q_{\text{затратная}}} \times 100\% \]
где:
- \(A_{\text{полезная}}\) — полезная работа (в данном случае 4,6 × 10⁷ Дж),
- \(Q_{\text{затратная}}\) — затраченная энергия, получаемая из сжигаемого топлива.
Теперь нужно рассчитать, сколько энергии выделяет 4 кг бензина. Для этого можно использовать среднюю теплотворную способность бензина, которая составляет примерно 42 МДж/кг.
Таким образом, проделаем следующие вычисления:
- Найдем затраченную на сжигание бензина энергию:
\[ Q_{\text{затратная}} = 4 \, \text{кг} \times 42 \, \text{МДж/кг} = 4 \times 10^6 \, \text{Дж} \times 42 = 168 \times 10^6 \, \text{Дж} \]
- Подставим значения в формулу для КПД:
\[ \text{КПД} = \frac{4,6 \times 10^7 \, \text{Дж}}{168 \times 10^6 \, \text{Дж}} \times 100\% \]
- Вычислим:
\[ \text{КПД} \approx \frac{4,6}{168} \times 100 \approx 2.738\% \]
Таким образом, КПД данного двигателя составляет приблизительно 2,74%.
