Какой коэффициент полезного действия (КПД) имеет паровая машина мощностью 15,4 кВт, если она за 1,1 часа работы потребляет 11,7 кг топлива с удельной теплотой сгорания 3,3*10 в седьмой степени Дж/кг?

Физика 8 класс КПД тепловых машин коэффициент полезного действия КПД паровая машина мощность 15,4 кВт время 1,1 часа потребление топлива удельная теплота сгорания 3,3*10^7 Дж/кг Новый

Чтобы найти коэффициент полезного действия (КПД) паровой машины, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

1. Определим общее количество теплоты, получаемое от сгорания топлива.

Для этого используем формулу:

Q = m * q

где:

• Q - общее количество теплоты (в Джоулях),
• m - масса топлива (в кг),
• q - удельная теплота сгорания (в Дж/кг).

Подставим значения:

m = 11,7 кг, q = 3,3 * 10^7 Дж/кг.

Таким образом,

Q = 11,7 * 3,3 * 10^7 = 3,861 * 10^8 Дж.

2. Вычислим полезную работу, которую выполняет паровая машина.

Полезная работа (A) определяется как мощность (P) умноженная на время (t):

A = P * t

где:

• P - мощность (в ваттах),
• t - время работы (в секундах).

Поскольку мощность дана в кВт, нам нужно преобразовать её в ватты:

P = 15,4 кВт = 15,4 * 10^3 Вт.

Теперь переведем время в секунды:

t = 1,1 часа = 1,1 * 3600 секунд = 3960 секунд.

Теперь подставим значения:

A = 15,4 * 10^3 * 3960 = 61,084 * 10^6 Дж.

3. Теперь можем найти КПД.

Коэффициент полезного действия (η) рассчитывается по формуле:

η = (A / Q) * 100%

Подставим полученные значения:

η = (61,084 * 10^6 / 3,861 * 10^8) * 100%

Теперь проведем вычисления:

η ≈ 15,8%

Таким образом, коэффициент полезного действия паровой машины составляет примерно 15,8%.