Каков КПД мотора мощностью 3660 Вт, который за час расходует 1,5 кг бензина?

1. Чтобы найти КПД мотора, нужно полезную мощность разделить на полную мощность, умножить на 100%. Полезная мощность (P_полезная) = 3660 Вт. Время работы (t) = 1 час = 3600 секунд. Масса бензина (m) = 1,5 кг. Удельная теплота сгорания бензина (q) = 4,6 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг} (это табличное значение). Найдем полную мощность (P_полная), то есть теплоту, которая выделится при сгорании 1,5 кг бензина за 1 час: $$Q = q \cdot m$$ $$Q = 4,6 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг} \cdot 1,5 \text{ кг} = 6,9 \cdot 10^7 \text{ Дж}$$ Теперь найдем полную мощность (работу, которая может быть совершена, деленную на время): $$P_\text{полная} = \frac{Q}{t}$$ $$P_\text{полная} = \frac{6,9 \cdot 10^7 \text{ Дж}}{3600 \text{ с}} \approx 19166,67 \text{ Вт}$$ Теперь можно найти КПД: $$\text{КПД} = \frac{P_\text{полезная}}{P_\text{полная}} \cdot 100\%$$ $$\text{КПД} = \frac{3660 \text{ Вт}}{19166,67 \text{ Вт}} \cdot 100\% \approx 19,1\%$$ **Ответ: КПД мотора примерно 19,1%** 2. Чтобы найти, сколько каменного угля сгорает, нам нужно знать полную мощность паровой машины. Полная мощность — это полезная мощность, деленная на КПД. Полезная мощность (P_полезная) = 366,5 кВт = 366500 Вт. КПД = 20% = 0,2. Время работы (t) = 1 час = 3600 секунд. Удельная теплота сгорания каменного угля (q) = 2,7 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг} (это табличное значение). Найдем полную мощность: $$P_\text{полная} = \frac{P_\text{полезная}}{\text{КПД}}$$ $$P_\text{полная} = \frac{366500 \text{ Вт}}{0,2} = 1832500 \text{ Вт}$$ Полная мощность — это теплота, выделившаяся при сгорании, деленная на время: $$P_\text{полная} = \frac{Q}{t} \Rightarrow Q = P_\text{полная} \cdot t$$ $$Q = 1832500 \text{ Вт} \cdot 3600 \text{ с} = 6597000000 \text{ Дж}$$ Теперь найдем массу угля, которая сгорела: $$Q = q \cdot m \Rightarrow m = \frac{Q}{q}$$ $$m = \frac{6597000000 \text{ Дж}}{2,7 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}} \approx 244,33 \text{ кг}$$ **Ответ: Сгорает примерно 244,33 кг каменного угля.**