§ 89. Примеры решения задач по теме «КПД тепловых двигателей» — Задачи для самостоятельного решения — 5 — стр. 294

Дано:
- Мощность: \( P = 25 \, \text{кВт} = 25 \cdot 10^3 \, \text{Вт} \),
- Скорость: \( v = 60 \, \text{км/ч} = 16{,}67 \, \text{м/с} \),
- Расход бензина: \( 12 \, \text{л/100 км} \),
- Плотность бензина: \( \rho = 700 \, \text{кг/м}^3 \),
- Удельная теплота сгорания: \( q = 4{,}5 \cdot 10^7 \, \text{Дж/кг} \).

Решение:
Масса бензина, израсходованного за \( 100 \, \text{км} \):
\(m = \rho \cdot V = 700 \cdot 12 \cdot 10^{-3} = 8{,}4 \, \text{кг}.\)

Количество теплоты, выделенное при сгорании бензина:
\(Q = m \cdot q = 8{,}4 \cdot 4{,}5 \cdot 10^7 = 3{,}78 \cdot 10^8 \, \text{Дж}.\)

Полезная работа, совершённая двигателем за 100 км пути:
\(A = P \cdot t = P \cdot \frac{s}{v} = 25 \cdot 10^3 \cdot \frac{100 \cdot 10^3}{16{,}67} \approx 1{,}5 \cdot 10^8 \, \text{Дж}.\)

КПД двигателя:
\(\eta = \frac{A}{Q} \cdot 100 = \frac{1{,}5 \cdot 10^8}{3{,}78 \cdot 10^8} \cdot 100 \approx 39{,}7\%.\)

Ответ: КПД двигателя \( \eta \approx 39{,}7\% \).