Задание №2. Определите КПД двигателя автомобиля, который, выполняя работу 138 МДж потребовалось 10 кг бензина. Удельная теплота сгорания бензина 46 МДж/кг.

Решение:

Для решения задачи воспользуемся формулой определения КПД (коэффициента полезного действия) механизма:

\( \eta = \frac{A_{пол}}{Q} \cdot 100\% \)

Где:

• \( \eta \) — КПД механизма (в процентах)
• \( A_{пол} \) — полезная работа (в Джоулях)
• \( Q \) — затраченная энергия (в Джоулях)

Из условия задачи нам известно:

• \( A_{пол} = 138 \text{ МДж} \)
• Масса бензина \( m = 10 \text{ кг} \)
• Удельная теплота сгорания бензина \( q = 46 \text{ МДж/кг} \)

Сначала найдём полную энергию, выделившуюся при сгорании бензина (затраченная энергия \( Q \)). Формула для расчёта теплоты сгорания:

\( Q = q \cdot m \)

Подставим значения:

\( Q = 46 \text{ МДж/кг} \cdot 10 \text{ кг} \)

\( Q = 460 \text{ МДж} \)

Теперь, зная полезную работу \( A_{пол} \) и затраченную энергию \( Q \), можем рассчитать КПД:

\( \eta = \frac{A_{пол}}{Q} \cdot 100\% \)

\( \eta = \frac{138 \text{ МДж}}{460 \text{ МДж}} \cdot 100\% \)

\( \eta = \frac{138}{460} \cdot 100\% \)

\( \eta = 0.3 \cdot 100\% \)

\( \eta = 30\% \)

Ответ: КПД двигателя автомобиля составляет 30%.