Давайте решим задачу пошагово.
Дано:
- Масса сгоревшего керосина: \( m = 3\,\text{т} = 3000\,\text{кг} \)
- Полезная работа двигателя: \( W_{пол} = 300\,\text{МДж} = 300 \times 10^6\,\text{Дж} \)
- Удельная теплоту сгорания керосина: \( q = 4,6 \times 10^7\,\text{Дж/кг} \)
Что нужно найти?
КПД двигателя (\( \eta \)).
Шаг 1: Найти весь принимаемый теплоэнергетический эффект (энергию, выделенную при сгорании керосина).
Общая энергия, выделенная при сгорании: \[ Q = m \times q \]
Подставляем значения: \[ Q = 3000\,\text{кг} \times 4,6 \times 10^7\,\text{Дж/кг} \]
Выполняем вычисление: \[ Q = (3000) \times (4,6 \times 10^7) = 3000 \times 4,6 \times 10^7 \]
Обозначим: \[ Q = (3000 \times 4,6) \times 10^7 \]
Вычислим \( 3000 \times 4,6 \): \[ 3000 \times 4,6 = (3000 \times 4) + (3000 \times 0,6) = 12000 + 1800 = 13800 \]
Следовательно: \[ Q = 13800 \times 10^7 = 1,38 \times 10^{11}\, \text{Дж} \]
Шаг 2: Вычислить КПД двигателя.
КПД (\( \eta \)) — отношение полезной работы к поступившей энергии: \[ \eta = \frac{W_{пол}}{Q} \]
Подставим значения:
\[ \eta = \frac{300 \times 10^6}{1,38 \times 10^{11}} \]
Упростим дробь: \[ \eta = \frac{3 \times 10^8}{1,38 \times 10^{11}} \]
Делим числитель и знаменатель на \(10^8\):
\[ \eta = \frac{3}{1,38 \times 10^{3}} = \frac{3}{1380} \]
Выполняем деление:
\[ \eta \approx 0,00217 \]
или в процентах: \[ \eta \approx 0,217\% \]
Ответ:
КПД реактивного двигателя составляет примерно 0,22%.
Если нужно, могу помочь сделать округление или ответ в другой форме!