Каков КПД теплового двигателя, если при использовании массы 0,3 кг угля он развивает мощность 900 Вт в течение

Содержание: КПД теплового двигателя

Объяснение: КПД (Коэффициент полезного действия) теплового двигателя определяет, насколько хорошо тепловой двигатель использует полученное тепло для генерации работы. КПД определяется как отношение полезной работы, совершаемой двигателем, к полученному теплу. Формула для расчета КПД выглядит следующим образом:

КПД = (полезная работа) / (полученное тепло)

В данной задаче нам дана масса угля (0,3 кг), развиваемая мощность (900 Вт) и время работы (0,5 ч). Для расчета полученного тепла, нам понадобится значение удельной теплоты сгорания угля (30 МДж/кг). Сначала мы рассчитаем полезную работу, используя формулу:

Полезная работа = мощность * время работы

Полезная работа = 900 Вт * 0,5 ч = 450 Дж

Затем мы рассчитываем полученное тепло, используя формулу:

Полученное тепло = масса угля * удельная теплота сгорания

Полученное тепло = 0,3 кг * (30 МДж/кг * 10^6 Дж/МДж) = 9 МДж = 9 * 10^6 Дж

Теперь, когда у нас есть значения полезной работы (450 Дж) и полученного тепла (9 * 10^6 Дж), мы можем рассчитать КПД:

КПД = (450 Дж) / (9 * 10^6 Дж) = 0,00005

Ответ, округленный до целых, равен 0%.

Совет: Чтобы лучше понять КПД теплового двигателя, важно знать, что КПД не может быть 100% из-за второго начала термодинамики. КПД может быть повышен путем увеличения полезной работы или уменьшения потерь тепла.

Задача для проверки: При использовании 1 кг угля тепловым двигателем была развиваемая мощность 500 Вт в течение 2 часов. Удельная теплота сгорания угля составляет 25 МДж/кг. Рассчитайте КПД теплового двигателя. Ответ округлите до целых.