При сгорании топлива в тепловом двигателе механической мощностью P= 1,2 кВт за t = 40 мин выделилась энергия Q = 14,4 МДж. Определите КПД этого теплового двигателя. Ответ выразите в %, округлив до целых.​

Для решения задачи необходимо определить КПД (коэффициент полезного действия) теплового двигателя. КПД показывает, какая доля всей выделенной энергии была преобразована в полезную работу.

Формула для вычисления КПД выглядит так:

где:

• $\eta$ — КПД в процентах,
• $A$ — полезная работа, которая равна механической энергии, произведённой двигателем,
• $Q$ — количество выделенной энергии.

Шаг 1: Найдём полезную работу $A$, которая связана с мощностью двигателя по формуле:

где:

• $P = 1{,}2 \ \text{кВт} = 1200 \ \text{Вт}$,
• $t = 40 \ \text{мин} = 40 \times 60 = 2400 \ \text{с}$.

Тогда:

(перевели в мегаджоулы, потому что исходная энергия $Q$ дана в мегаджоулях).

Шаг 2: Теперь используем формулу КПД. Из условия известно, что выделенная энергия $Q = 14{,}4 \ \text{МДж}$. Подставляем все данные в формулу для КПД:

Ответ: КПД теплового двигателя равен 20%.