Задача 3 Двигатель внутреннего сгорания мощностью 53 кВт за 2 час работы израсходовал 11 кг нефти (удельная теплота сгорания нефти 4,4*107 Дж/кг). Определите его КПД?

Для решения данной задачи необходимо воспользоваться формулой для определения КПД двигателя внутреннего сгорания:

$$\eta = \frac{A_{\text{полезная}}}{Q_{\text{затраченная}}} \cdot 100\%, $$ где: $$\eta $$ – КПД двигателя (%), $$ A_{\text{полезная}} $$ – полезная работа, совершенная двигателем (Дж), $$ Q_{\text{затраченная}} $$ – количество теплоты, выделившееся при сгорании топлива (Дж).

Полезная работа определяется как:

$$ A_{\text{полезная}} = P \cdot t, $$ где: $$ P $$ – мощность двигателя (Вт), $$ t $$ – время работы двигателя (с).

Количество теплоты, выделившееся при сгорании топлива:

$$ Q_{\text{затраченная}} = m \cdot q, $$ где: $$ m $$ – масса сгоревшего топлива (кг), $$ q $$ – удельная теплота сгорания топлива (Дж/кг).

Подставим выражения для полезной работы и затраченной теплоты в формулу КПД:

$$\eta = \frac{P \cdot t}{m \cdot q} \cdot 100\% $$

Переведём мощность в ватты и время в секунды:

$$ P = 53 \text{ кВт} = 53 \cdot 10^3 \text{ Вт}, $$ $$ t = 2 \text{ ч} = 2 \cdot 3600 \text{ с} = 7200 \text{ с}. $$

Подставим числовые значения:

$$\eta = \frac{53 \cdot 10^3 \text{ Вт} \cdot 7200 \text{ с}}{11 \text{ кг} \cdot 4.4 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}} \cdot 100\% = \frac{53 \cdot 7.2 \cdot 10^7}{11 \cdot 4.4 \cdot 10^7} \cdot 100\% = \frac{53 \cdot 7.2}{11 \cdot 4.4} \cdot 100\% ≈ 79.1\% $$

Ответ: 79,1 %