С использованием физики, тепловой двигатель потребил 0,3 кг угля, чтобы развить мощность 900 Вт в течение 0,5 часа

Вечная_Зима

24

Для решения этой задачи нам необходимо использовать определение КПД (коэффициента полезного действия) теплового двигателя.

Дано:
Мощность \(P = 900 \, \text{Вт}\),
Масса угля \(m = 0,3 \, \text{кг}\),
Время работы двигателя \(t = 0,5 \, \text{часа}\).

Сначала определим количество теплоты, выделившееся при сгорании угля. Это можно найти по формуле:
\[ Q = Pt \]

Подставляем известные значения:
\[ Q = 900 \times 0,5 = 450 \, \text{Дж} \]

Далее найдем удельную теплоту сгорания угля. Это можно сделать, разделив количество выделившейся теплоты на массу угля:
\[ Q_{\text{угля}} = \frac{Q}{m} = \frac{450}{0,3} = 1500 \, \text{Дж/кг} \]

Теперь можем найти КПД теплового двигателя. КПД определяется как отношение полезной работы к затраченной теплоте, выраженное в процентах:
\[ \eta = \frac{P}{Q} \times 100\% \]

Подставляем известные значения:
\[ \eta = \frac{900}{450} \times 100\% = 200\% \]

Таким образом, КПД теплового двигателя составляет 200%, что означает, что 200% потраченной энергии было использовано для полезной работы.