Задача 3 Двигатель мощностью 60 кВт за 1 час работы израсходовал 18 кг дизельного топлива (удельная теплота сгорания бензина 4,2*107 Дж/кг). Определите его КПД?

КПД двигателя определяется как отношение полезной работы к затраченной энергии. В данном случае, полезная работа — это работа двигателя, а затраченная энергия — это энергия, выделившаяся при сгорании дизельного топлива.

1. Определим полезную работу, совершенную двигателем:

Мощность двигателя (P) = 60 кВт = 60000 Вт

Время работы (t) = 1 час = 3600 секунд

Полезная работа (A_полезн) = P * t = 60000 Вт * 3600 с = 216 * 10⁶ Дж

2. Определим энергию, выделившуюся при сгорании дизельного топлива:

Масса дизельного топлива (m) = 18 кг

Удельная теплота сгорания дизельного топлива (q) = 4,2 * 10⁷ Дж/кг

Затраченная энергия (Q) = q * m = 4,2 * 10⁷ Дж/кг * 18 кг = 756 * 10⁶ Дж

3. Рассчитаем КПД двигателя:

$$\text{КПД} = \frac{A_{полезн}}{Q} \cdot 100\%$$ $$\text{КПД} = \frac{216 \cdot 10^6}{756 \cdot 10^6} \cdot 100\% \approx 28,57\%$$

Ответ: 28,57%