Физика · 8 классТепловые явления

КПД теплового двигателя

$\eta=\dfrac{A}{Q_1}=\dfrac{Q_1-Q_2}{Q_1}$: сколько работы даёт топливо, сколько энергии уходит в холодильник и сколько топлива сжигает двигатель.

Вариант № 82016

КПД теплового двигателя · Вариант № 82016 · Обычный · Имя: ____________________

1
Двигатель мощностью $92\,\text{кВт}$ работает $0{,}5\,\text{ч}$ с КПД 40%. Сколько килограммов бензина он сжигает? Удельная теплота сгорания бензина $46\,\text{МДж/кг}$ . Ответ дай в килограммах (до десятых).
Ответ: $m=9\,\text{кг}$
Работа: $A=Nt=92000\cdot1800=165600000\ \text{Дж}$ .
Затраченная теплота: $Q_1=\dfrac{A}{\eta}=\dfrac{165600000}{0{,}4}\ \text{Дж}$ .
$m=\dfrac{Q_1}{q}=\dfrac{A}{\eta q}\approx9\ \text{кг}$ .
2
Двигатель мощностью $92\,\text{кВт}$ работает $2\,\text{ч}$ с КПД 40%. Сколько килограммов бензина он сжигает? Удельная теплота сгорания бензина $46\,\text{МДж/кг}$ . Ответ дай в килограммах (до десятых).
Ответ: $m=36\,\text{кг}$
Работа: $A=Nt=92000\cdot7200=662400000\ \text{Дж}$ .
Затраченная теплота: $Q_1=\dfrac{A}{\eta}=\dfrac{662400000}{0{,}4}\ \text{Дж}$ .
$m=\dfrac{Q_1}{q}=\dfrac{A}{\eta q}\approx36\ \text{кг}$ .
3
Двигатель мощностью $69\,\text{кВт}$ работает $1\,\text{ч}$ с КПД 25%. Сколько килограммов бензина он сжигает? Удельная теплота сгорания бензина $46\,\text{МДж/кг}$ . Ответ дай в килограммах (до десятых).
Ответ: $m=21{,}6\,\text{кг}$
Работа: $A=Nt=69000\cdot3600=248400000\ \text{Дж}$ .
Затраченная теплота: $Q_1=\dfrac{A}{\eta}=\dfrac{248400000}{0{,}25}\ \text{Дж}$ .
$m=\dfrac{Q_1}{q}=\dfrac{A}{\eta q}\approx21{,}6\ \text{кг}$ .
4
Двигатель с КПД 20% сжигает $5\,\text{кг}$ бензина (удельная теплота сгорания $46\,\text{МДж/кг}$ ). Какую полезную работу он совершает? Ответ дай в мегаджоулях.
Ответ: $A=46\,\text{МДж}$
$Q_1=qm=46\cdot5=230\ \text{МДж}$ .
$A=\eta Q_1=0{,}2\cdot230=46\ \text{МДж}$ .
5
Двигатель с КПД 40% сжигает $20\,\text{кг}$ бензина (удельная теплота сгорания $46\,\text{МДж/кг}$ ). Какую полезную работу он совершает? Ответ дай в мегаджоулях.
Ответ: $A=368\,\text{МДж}$
$Q_1=qm=46\cdot20=920\ \text{МДж}$ .
$A=\eta Q_1=0{,}4\cdot920=368\ \text{МДж}$ .

Коротко о теме

Тепловой двигатель берёт от нагревателя $Q_1$ , совершает работу $A$ , остальное $Q_2=Q_1-A$ отдаёт холодильнику.
КПД: $\eta=\dfrac{A}{Q_1}=\dfrac{Q_1-Q_2}{Q_1}$ . Он всегда меньше $100\%$ .
Если энергию даёт топливо: $Q_1=qm$ , значит $A=\eta qm$ .
Работа через мощность: $A=Nt$ .

Уровни: Разминка · Обычный · Challenge. Все ответы вычислены программой из тех же чисел, что и условие.

Ещё тренажёры

Раздел «Тепловые явления»