Вопрос школьника
В двигателе мотороллера сгорело 2,5 кг бензина. Вычислите КПД двигателя, если им было произведено 2,3 • 10^4 кДж полезной работы.
Ответ от учителя
Для вычисления КПД двигателя необходимо знать количество теплоты, выделившейся при сгорании бензина, и количество полезной работы, которую совершил двигатель.
Количество теплоты, выделившейся при сгорании 2,5 кг бензина, можно вычислить по формуле:
Q = m * Qн * К
где m — масса бензина, Qн — низшая теплота сгорания бензина, К — коэффициент полезного действия двигателя.
Низшая теплота сгорания бензина составляет около 44 МДж/кг.
Qн = 44 МДж/кг
Масса бензина, сгоревшего в двигателе, равна 2,5 кг.
m = 2,5 кг
Таким образом, количество теплоты, выделившейся при сгорании бензина, равно:
Q = 2,5 кг * 44 МДж/кг = 110 МДж
Количество полезной работы, которую совершил двигатель, равно 2,3 • 10^4 кДж.
Wп = 2,3 • 10^4 кДж
КПД двигателя можно вычислить по формуле:
η = Wп / Q
η = 2,3 • 10^4 кДж / 110 МДж ≈ 0,21
Таким образом, КПД двигателя составляет около 21%. Это означает, что только 21% энергии, выделившейся при сгорании бензина, было использовано для совершения полезной работы, а остальная энергия была потеряна в виде тепла и шума.
