Каков КПД теплового двигателя, который развивает мощность 1200 Вт в течение 1 часа, при потреблении 0,5 кг угля?

Тема вопроса: КПД теплового двигателя

Описание: КПД (Коэффициент полезного действия) теплового двигателя определяет, насколько эффективно двигатель преобразует полученную тепловую энергию в механическую работу. Для вычисления КПД, необходимо использовать следующую формулу:

\[ КПД = \frac{{\text{{мощность}}}}{{\text{{потребляемая теплота}}}} \times 100 \]

В данной задаче известны следующие данные:

Мощность (P) = 1200 Вт,
Время (t) = 1 час = 3600 секунд,
Потребление угля = 0,5 кг,
Удельная теплота сгорания угля = 30 мДж/кг.

Сначала найдем потребляемую теплоту, учитывая массу угля и его удельную теплоту сгорания:

\[ \text{{Потребляемая теплота}} = \text{{масса угля}} \times \text{{удельная теплота сгорания угля}} \]

\[ \text{{Потребляемая теплота}} = 0,5 \, \text{{кг}} \times 30 \, \text{{мДж/кг}} = 15 \, \text{{мДж}} \]

Теперь подставим найденные значения в формулу для КПД:

\[ КПД = \frac{{1200 \, \text{{Вт}}}}{{15 \, \text{{мДж}}}} \times 100 = 80 \% \]

Ответ: КПД теплового двигателя, который развивает мощность 1200 Вт в течение 1 часа, при потреблении 0,5 кг угля, составляет 80% после округления до целых.

Совет: Для лучшего понимания КПД теплового двигателя рекомендуется изучить основы термодинамики и энергетики. Знание подобных концепций поможет вам легче решать задачи и понимать, как работает тепловой двигатель.

Закрепляющее упражнение: Если тепловой двигатель развивает мощность 800 Вт в течение 2 часов, при потреблении 1,5 кг угля с удельной теплотой сгорания 25 мДж/кг, определите КПД этого теплового двигателя в процентах (округлите до целых).