4. Тепловой двигатель совершил полезную работу 2,3 * 10^4 кДж и израсходовал при этом 2 кг бензина. Найти КПД теплового двигателя.

Определим КПД теплового двигателя. Считаем, что удельная теплота сгорания бензина $$q = 46 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$$

Выделившаяся теплота при сгорании бензина:

$$Q = m \cdot q$$

Где:

• $$m$$ – масса бензина, 2 кг;
• $$q$$ – удельная теплота сгорания бензина, $$46 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}}$$.

Подставим значения в формулу:

$$Q = 2 \text{ кг} \cdot 46 \cdot 10^6 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}} = 92 \cdot 10^6 \text{ Дж} = 92000 \text{ кДж}$$

КПД теплового двигателя:

$$\eta = \frac{A}{Q} \cdot 100 \%$$

Где:

• $$\eta$$ – КПД двигателя;
• $$A$$ – полезная работа, $$2,3 \cdot 10^4 \text{ кДж}$$;
• $$Q$$ – количество теплоты, полученное двигателем, 92000 кДж.

Подставим значения в формулу:

$$\eta = \frac{2,3 \cdot 10^4 \text{ кДж}}{92000 \text{ кДж}} \cdot 100 \% = \frac{23000 \text{ кДж}}{92000 \text{ кДж}} \cdot 100 \% = 0.25 \cdot 100 \% = 25 \%$$

Ответ: 25 %