Какой коэффициент полезного действия (КПД) имеет двигатель мотороллера, если за 1,25 часа в нем сгорело 2,5 кг бензина, и он совершил 2,3×10^7 Дж полезной работы, при удельной теплоте сгорания бензина 4,6×10^7 Дж/кг?

Физика 9 класс КПД тепловых машин КПД двигателя расчет КПД физика 9 класс полезная работа сгорание бензина удельная теплота мотороллер физические задачи Новый

Чтобы рассчитать коэффициент полезного действия (КПД) двигателя мотороллера, нам нужно выполнить несколько шагов. КПД определяется как отношение полезной работы, выполненной двигателем, к энергии, затраченной на выполнение этой работы. Формула для КПД выглядит следующим образом:

КПД = (Полезная работа / Затраченная энергия) × 100%

Теперь давайте разберем, как найти каждую из составляющих.

1. Найдем затраченную энергию:

   Затраченная энергия определяется как произведение массы сгоревшего топлива на его удельную теплоту сгорания. В нашем случае:

   • Масса бензина (m) = 2,5 кг
   • Удельная теплота сгорания (Q) = 4,6 × 10^7 Дж/кг

   Теперь подставим значения в формулу:

   Затраченная энергия = m × Q = 2,5 кг × 4,6 × 10^7 Дж/кг

   Выполним расчет:

   Затраченная энергия = 2,5 × 4,6 × 10^7 = 1,15 × 10^8 Дж
2. Теперь у нас есть полезная работа:

   Полезная работа, выполненная мотороллером, составляет 2,3 × 10^7 Дж.

3. Теперь подставим значения в формулу для КПД:

   КПД = (Полезная работа / Затраченная энергия) × 100%

   КПД = (2,3 × 10^7 Дж / 1,15 × 10^8 Дж) × 100%

   Теперь выполним деление:

   КПД = (2,3 / 11,5) × 100% ≈ 20%

Таким образом, коэффициент полезного действия (КПД) двигателя мотороллера составляет примерно 20%.