4. Каков КПД двигателя мотоцикла, если при расходе 1 кг бензина в час двигатель развивает мощность 5 кВт? Удельная теплота сгорания бензина 46МДж/кг.

Дано:

• m = 1 кг
• t = 1 час = 3600 с
• P = 5 кВт = 5000 Вт
• q = 46 МДж/кг = 46000000 Дж/кг

Найти: η

Решение:

Количество теплоты, выделяющейся при сгорании топлива:

$$Q = q × m$$

Подставим значения:

$$Q = 46000000 \text{ Дж/кг} × 1 \text{ кг} = 46000000 \text{ Дж}$$

Полезная работа (энергия) двигателя:

$$A = P × t$$

Подставим значения:

$$A = 5000 \text{ Вт} × 3600 \text{ с} = 18000000 \text{ Дж}$$

КПД двигателя:

$$η = \frac{A}{Q}$$

Подставим значения:

$$η = \frac{18000000 \text{ Дж}}{46000000 \text{ Дж}} ≈ 0,3913$$

Выразим в процентах:

$$η ≈ 0,3913 × 100% = 39,13 %$$

Ответ: 39,13 %