Как можно рассчитать коэффициент полезного действия (КПД) трактора, если для выполнения работы потребовалось 18,9 МДж и использовано 1,5 кг дизельного топлива? Также, как определить работу, выполненную тепловым двигателем с КПД 40%, если газ получил от нагревателя 5 кДж теплоты, и сколько теплоты было потеряно?

Физика 8 класс Качественная и количественная характеристика тепловых двигателей КПД трактора расчет КПД работа теплового двигателя теплота потеря дизельное топливо физика 8 класс Новый

Чтобы рассчитать коэффициент полезного действия (КПД) трактора, нам нужно использовать формулу для КПД:

Формула КПД:

KPD = (Aполезная / Aпотраченная) * 100%

Где:

• Aполезная - полезная работа, выполненная трактором (в нашем случае это 18,9 МДж),
• Aпотраченная - энергия, затраченная на выполнение этой работы.

Сначала переведем 1,5 кг дизельного топлива в энергию. Для этого нам нужно знать, сколько энергии выделяется при сгорании 1 кг дизельного топлива. Обычно это значение составляет около 35,8 МДж/кг.

Теперь рассчитаем полную энергию, полученную от 1,5 кг дизельного топлива:

• Aпотраченная = 1,5 кг * 35,8 МДж/кг = 53,7 МДж.

Теперь подставим значения в формулу КПД:

• KPD = (18,9 МДж / 53,7 МДж) * 100% ≈ 35,2%.

Таким образом, КПД трактора составляет примерно 35,2%.

Теперь перейдем ко второму вопросу о работе, выполненной тепловым двигателем с КПД 40%.

Формула для работы:

Aполезная = KPD * Qвходная

Где:

• Aполезная - полезная работа,
• KPD - коэффициент полезного действия (в нашем случае 40% = 0,4),
• Qвходная - количество теплоты, полученное от нагревателя (в нашем случае 5 кДж).

Теперь подставим значения в формулу:

• Aполезная = 0,4 * 5 кДж = 2 кДж.

Теперь, чтобы определить, сколько теплоты было потеряно, мы можем использовать следующую формулу:

Формула для потерянной теплоты:

Qпотерянная = Qвходная - Aполезная

Подставим значения:

• Qпотерянная = 5 кДж - 2 кДж = 3 кДж.

Таким образом, работа, выполненная тепловым двигателем, составляет 2 кДж, а количество потерянной теплоты равно 3 кДж.