При сгорании топлива в тепловом двигателе за 30 минут выделилась энергия 10,8 МДж. Какова мощность двигателя, если его коэффициент полезного действия (КПД) равен 20%?

Физика 8 класс Мощность и КПД тепловых машин мощность двигателя КПД сгорание топлива Тепловой двигатель Энергия физика 8 класс Новый

Чтобы найти мощность двигателя, сначала необходимо понять, что мощность (P) определяется как количество энергии, выделившейся за единицу времени. Формула для расчета мощности выглядит следующим образом:

P = E / t

где:

• P - мощность (в ваттах, Вт),
• E - энергия (в джоулях, Дж),
• t - время (в секундах, с).

Теперь давайте переведем время из минут в секунды. У нас есть 30 минут:

t = 30 минут * 60 секунд/минуту = 1800 секунд

Теперь подставим значения в формулу. Энергия, выделившаяся при сгорании топлива, равна 10,8 МДж, что в джоулях будет:

E = 10,8 МДж * 1 000 000 Дж/МДж = 10 800 000 Дж

Теперь подставим значения в формулу мощности:

P = 10 800 000 Дж / 1800 с

Рассчитаем:

P = 6000 Вт

Это мощность, которую выдает двигатель. Однако, нам нужно учесть коэффициент полезного действия (КПД), который равен 20%. Это означает, что только 20% от выделенной энергии используется для полезной работы. Чтобы найти полезную мощность, мы умножаем общую мощность на КПД:

P_полезная = P * КПД

Поскольку КПД выражается в десятичной форме, 20% будет равно 0,2:

P_полезная = 6000 Вт * 0,2 = 1200 Вт

Таким образом, мощность двигателя с учетом КПД составляет 1200 Вт.