Каков КПДП теплового двигателя, если он потребляет 0,3 кг угля и развивает мощность 900 Вт в течение 0,5 ч? Удельная

Vladimirovich

17

Для решения данной задачи нам понадобится использовать формулу КПД (Коэффициент Полезного Действия) теплового двигателя:

\[ КПД = \frac{{P_{полезная}}}{{Q_{поступающая}}} \times 100% \]

где \( P_{полезная} \) - мощность, развиваемая тепловым двигателем, а \( Q_{поступающая} \) - количество теплоты, поступающей в тепловой двигатель.

Для начала, найдем количество поступающей теплоты:

\[ Q_{поступающая} = m \times Q_г \]

где \( m \) - масса угля, а \( Q_г \) - удельная теплота сгорания угля.

Подставляя известные значения, получаем:

\[ Q_{поступающая} = 0,3 \, \text{кг} \times 30 \, \text{МДж/кг} \times 10^6 \, \text{Дж/МДж} \]

Выполняя вычисления, получим:

\[ Q_{поступающая} = 9 \times 10^6 \, \text{Дж} \]

Затем найдем полезную мощность \( P_{полезная} \), которую развивает двигатель:

\[ P_{полезная} = W_{полезная} \, \text{энергии} \, \text{в} \, \text{единицу} \, \text{времени} \]

В нашем случае \( P_{полезная} = 900 \, \text{Вт} \times 0,5 \, \text{ч} \times 3600 \, \text{с} \).

Произведя вычисления, получим:

\[ P_{полезная} = 1 620 000 \, \text{Дж} \]

Теперь мы можем рассчитать КПД по формуле, с учетом найденных значений:

\[ КПД = \frac{{P_{полезная}}}{{Q_{поступающая}}} \times 100% \]

Подставляя значения, получаем:

\[ КПД = \frac{{1 620 000}}{{9 \times 10^6}} \times 100% \]

Выполняя вычисления, получим:

\[ КПД \approx 18\% \]

Ответ: КПД теплового двигателя составляет около 18%, округленное до целого значения.