Сколько природного газа необходимо сжечь для совершения полезной работы 110 кДж, если КПД двигателя 25%?
Удельная теплота сгорания топлива: 44 МДж/кг

Для того чтобы найти, сколько природного газа необходимо сжечь для совершения полезной работы 110 кДж при КПД двигателя 25%, нужно рассчитать, сколько энергии должно быть затрачено на сжигание газа, чтобы в итоге получить требуемую полезную работу.

1. Определим, сколько энергии нужно для выполнения работы с учетом КПД:

КПД двигателя составляет 25%, это значит, что только 25% от всей затраченной энергии превращается в полезную работу, а остальные 75% теряются в виде тепла, звука и других потерь.

Пусть $W_{полезная} = 110 \, \text{кДж}$ — полезная работа.

Так как только 25% от общей энергии превращаются в полезную работу, то общая энергия, которую нужно затратить, составит:

Это та энергия, которую необходимо затратить, чтобы получить 110 кДж полезной работы.

2. Теперь рассчитаем, сколько природного газа нужно сжечь для получения этой энергии.

Из условия задачи известно, что удельная теплота сгорания природного газа составляет 44 МДж/кг, что равно 44000 кДж/кг.

Чтобы найти массу газа, нужно общую энергию (440 кДж) поделить на удельную теплоту сгорания (44000 кДж/кг):

То есть для того, чтобы получить 110 кДж полезной работы, нужно сжечь 0.01 кг (или 10 граммов) природного газа.

Ответ: для совершения полезной работы 110 кДж при КПД 25% необходимо сжечь 0.01 кг природного газа.