Двигатель трактора совершил полезную работу 23 МДж, израсходовав 2 кг бензина. Найдите КПД двигателя...

Для того чтобы найти КПД (коэффициент полезного действия) двигателя трактора, нужно сначала определить сколько полезной работы совершил двигатель и сколько энергии было потрачено на это.

Из условия задачи мы знаем, что двигатель совершил полезную работу 23 МДж, что равно 23 * 10^6 Дж. Израсходовано 2 кг бензина, что можно перевести в энергию, учитывая, что в среднем 1 кг бензина содержит около 45 МДж.

2 кг * 45 МДж/кг = 90 МДж

Теперь найдем КПД двигателя, используя формулу:

КПД = (полезная работа / затраченная энергия) * 100%

КПД = (23 МДж / 90 МДж) * 100% = 25,5%

Таким образом, КПД двигателя трактора составляет 25,5%. Это означает, что только 25,5% энергии, потраченной на работу двигателя, было использовано с эффективностью. Остальная часть энергии была потеряна в виде тепла, трения и других нежелательных процессов.

КПД (коэффициент полезного действия) двигателя — это величина, показывающая, какая часть затраченной энергии преобразуется в полезную работу. КПД выражается в процентах и рассчитывается по формуле:

[ \eta = \left(\frac{A_{полезная}}{Q} \right) \times 100\% ]

где ( \eta ) — КПД двигателя, ( A_{полезная} ) — полезная работа, выполненная двигателем, ( Q ) — полная затраченная энергия.

1. Определение полезной работы: По условию задачи, полезная работа, совершаемая двигателем, равна 23 МДж. Переведем это значение в джоули: [ A_{полезная} = 23 \text{ МДж} = 23 \times 10^6 \text{ Дж} ]

2. Определение общей затраченной энергии: Энергия, выделяемая при сгорании бензина, зависит от его удельной теплоты сгорания. Среднее значение удельной теплоты сгорания бензина примерно равно 44 МДж/кг. Таким образом, при сгорании 2 кг бензина выделяется: [ Q = 44 \text{ МДж/кг} \times 2 \text{ кг} = 88 \text{ МДж} ] [ Q = 88 \times 10^6 \text{ Дж} ]

3. Расчет КПД двигателя: [ \eta = \left(\frac{23 \times 10^6 \text{ Дж}}{88 \times 10^6 \text{ Дж}} \right) \times 100\% = \left(\frac{23}{88}\right) \times 100\% \approx 26.14\% ]

Итак, КПД двигателя трактора составляет приблизительно 26.14%. Это означает, что только около 26.14% энергии, выделяемой при сгорании бензина, используется для выполнения полезной работы, в то время как остальная энергия теряется, главным образом, в виде тепла.