Каков КПД теплового двигателя, если он потребляет 0,3 кг угля и развивает мощность 900 Вт в течение 0,5 часов? Ответ

Margarita

20

Для решения этой задачи воспользуемся формулой КПД теплового двигателя:

\[ \text{КПД} = \frac{\text{полезная мощность}}{\text{потребляемая теплота}} \times 100\% \]

Чтобы найти полезную мощность, используем формулу:

\[ \text{полезная мощность} = \text{мощность} \times \text{время} \]

Первым шагом посчитаем полезную мощность:

\[ \text{полезная мощность} = 900 \, \text{В} \times 0.5 \, \text{ч} = 450 \, \text{Вт} \]

Теперь посчитаем потребляемую теплоту, используя массу угля и его удельную теплоту сгорания:

\[ \text{потребляемая теплота} = \text{масса угля} \times \text{удельная теплота сгорания} \]

\[ \text{потребляемая теплота} = 0.3 \, \text{кг} \times 30 \, \text{мДж/кг} = 9 \, \text{мДж} \]

Теперь, имея значения полезной мощности и потребляемой теплоты, мы можем рассчитать КПД:

\[ \text{КПД} = \frac{450 \, \text{Вт}}{9 \, \text{мДж}} \times 100\% \]

Приведем единицы измерения в одинаковый формат:

\[ \text{КПД} = \frac{450 \, \text{Дж/с}}{9000 \, \text{Дж}} \times 100\% \]

Выполним деление:

\[ \text{КПД} = 0.05 \times 100\% = 5\% \]

Ответ: КПД теплового двигателя равен 5%. В данной задаче мы округляем до целых значений.

Пожалуйста, обратите внимание, что в данной задаче я использовал формулы и шаги решения для обоснованного объяснения студенту. Надеюсь, это поможет вам лучше понять процесс решения. Если у вас есть еще вопросы, пожалуйста, задайте их!