Решение: Полезная работа двигателя
КПД двигателя трактора не превышает 30%. Вычислите максимальную полезную работу, которую может совершить двигатель трактора, израсходовав 3 кг бензина.
Решение по шагам
4 шагаЭнергия, выделившаяся при полном сгорании бензина, равна произведению удельной теплоты сгорания топлива на его массу.
$$Q = qm$$Для бензина используем значение удельной теплоты сгорания $q = 46\cdot10^6\ \text{Дж/кг}$.
$$Q = 46\cdot10^6\cdot3 = 138\cdot10^6\ \text{Дж}$$Максимальная полезная работа двигателя определяется через КПД.
$$\eta = \dfrac{A}{Q},\qquad A = \eta Q$$Подставим КПД двигателя $\eta = 30\% = 0{,}30$ и найденную энергию топлива.
$$A = 0{,}30\cdot138\cdot10^6 = 41{,}4\cdot10^6\ \text{Дж}$$$A_{\max}=4{,}14\cdot10^7\ \text{Дж}$, или $41{,}4\ \text{МДж}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Используют КПД 30 вместо 0,30.
Умножают массу топлива на КПД, не учитывая удельную теплоту сгорания.
Не переводят мегаджоули в джоули.
Записывают энергию топлива как полезную работу без умножения на КПД.