№294 (228) Двигатель внутреннего сгорания совершил полезную работу, равную 4,6 • 10⁷ Дж, и израсходовал при этом 4 кг бензина. Вычислите КПД этого двигателя.

Для решения этой задачи, необходимо знать формулу для вычисления КПД (коэффициента полезного действия) двигателя:

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

В данной задаче нам известна полезная работа (4,6 • 10⁷ Дж) и затраченная энергия (расход 4 кг бензина).

1. Сначала найдем затраченную энергию, используя информацию о расходе бензина.
Зная, что вес 1 литра бензина составляет примерно 0,75 кг, и объем бензина можно найти, выполнив следующие преобразования:
масса бензина = 4 кг = 4 / 0.75 ≈ 5.333 литра

2. После того, как мы узнали объем бензина, мы можем найти затраченную энергию.
Для этого, нам понадобится знать энергетическую ценность бензина. Допустим, она составляет 32 МДж/л.
Тогда затраченная энергия будет равна:
затраченная энергия = объем бензина * энергетическая ценность бензина
= 5.333 л * 32 МДж/л = 170.56 МДж

3. Теперь, когда у нас есть значение полезной работы (4.6 • 10⁷ Дж) и затраченной энергии (170.56 МДж), мы можем вычислить КПД, используя формулу:

КПД = (полезная работа / затраченная энергия) * 100%
= (4.6 • 10⁷ Дж / 170.56 МДж) * 100%
= (4.6 • 10⁷ / (170.56 • 10⁶) * 100%
≈ 26.92 %

Итак, КПД данного двигателя составляет примерно 26.92%. Это означает, что только около 26.92% энергии, полученной из сгорания бензина, использовано для выполнения полезной работы, а остальная энергия теряется в виде тепла или других форм потерь.