7. КПД двигателя трактора равен 25%. Какую максимальную полезную работу он может совершить, израсходовав 10 литров бензина?

КПД двигателя определяется как отношение полезной работы к затраченной энергии.

Сначала определим энергию, выделившуюся при сгорании 10 литров бензина.

• Объем бензина: $$V = 10 \text{ л} = 0.01 \text{ м}^3$$


• Плотность бензина: $$\rho = 710 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$$


• Удельная теплота сгорания бензина: $$q = 46 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$$

Масса бензина:

$$m = \rho V = 710 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 0.01 \text{ м}^3 = 7.1 \text{ кг}$$

Энергия, выделившаяся при сгорании бензина:

$$Q = qm = 46 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} \cdot 7.1 \text{ кг} = 326.6 \cdot 10^6 \text{ Дж}$$

Полезная работа, которую может совершить двигатель, составляет 25% от выделившейся энергии.

$$\eta = \frac{A_{полезная}}{Q}$$

где $$\eta = 0.25$$ (25%).

Тогда полезная работа:

$$A_{полезная} = \eta Q = 0.25 \cdot 326.6 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 81.65 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 81.65 \text{ МДж}$$

Таким образом, максимальная полезная работа, которую может совершить двигатель, израсходовав 10 литров бензина, составляет 81.65 МДж.

Ответ: 81650000