С2. Определите КПД сжигания сухих дров на костре, если известно, что для выполнения рабо 20 МДж потребовалось 500 г (удельная теплота сгорания сухих дров: 1,0 * 107 Дж/кг). – 3 балла.

Решение:

Дано:

• \( A_{пол} = 20 \) МДж = \( 20 \times 10^6 \) Дж
• \( m = 500 \) г = \( 0.5 \) кг
• \( q = 1.0 \times 10^7 \) Дж/кг

Найти: \( η \) (КПД)

1. Найдем полную теплоту, выделившуюся при сгорании дров:

\( Q = qm = (1.0 \times 10^7 \text{ Дж/кг}) \times (0.5 \text{ кг}) = 5.0 \times 10^6 \text{ Дж} \)

2. Рассчитаем КПД по формуле:

\( η = \frac{A_{пол}}{Q} \times 100\% = \frac{20 \times 10^6 \text{ Дж}}{5.0 \times 10^6 \text{ Дж}} \times 100\% = 4 \times 100\% = 400\% \)

Внимание: Полученный результат (400%) некорректен, так как КПД не может превышать 100%. Вероятно, в условии задачи опечатка. Либо \( A_{пол} \) должно быть меньше \( Q \), либо \( q \) должно быть больше. Если предположить, что \( A_{пол} = 2.0 \) МДж, то:

\( η = \frac{2.0 \times 10^6 \text{ Дж}}{5.0 \times 10^6 \text{ Дж}} \times 100\% = 0.4 \times 100\% = 40\% \)

Ответ: При указанных в условии данных КПД составляет 400%, что является некорректным результатом. Если предположить, что полезная работа равна 2.0 МДж, то КПД составит 40%.