КПД двигателя трактора равен 25%. Какую максимальную полезную работу он может совершить, израсходовав 10 кг бензина?

Задача 1: КПД двигателя трактора Дано: $\eta = 25\% = 0,25$ $m = 10 \text{ кг}$ $q = 4,6 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}$ (удельная теплота сгорания бензина) Решение: Полезная работа $A_{\text{п}} = \eta \cdot Q$, где $Q = q \cdot m$ — полная энергия при сгорании. $A_{\text{п}} = 0,25 \cdot 4,6 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг} \cdot 10 \text{ кг} = 1,15 \cdot 10^8 \text{ Дж} = 115 \text{ МДж}$ Ответ: 115 МДж. --- Задача 2: Нагревание и парообразование воды Дано: $m_{\text{к}} = 40 \text{ г} = 0,04 \text{ кг}$ $m_{\text{в}} = 2,5 \text{ кг}$ $t_1 = 20^{\circ}\text{C}$ $t_2 = 100^{\circ}\text{C}$ $\Delta t = 80^{\circ}\text{C}$ $\eta = 50\% = 0,5$ $q = 4,3 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}$ (удельная теплота сгорания керосина) $c = 4200 \text{ Дж/(кг} \cdot ^{\circ}\text{C)}$ (удельная теплоемкость воды) $L = 2,3 \cdot 10^6 \text{ Дж/кг}$ (удельная теплота парообразования воды) Решение: Количество энергии, переданное воде: $Q_{\text{полез}} = \eta \cdot q \cdot m_{\text{к}} = 0,5 \cdot 4,3 \cdot 10^7 \cdot 0,04 = 8,6 \cdot 10^5 \text{ Дж}$. Энергия, затраченная на нагрев воды до кипения: $Q_{\text{нагр}} = c \cdot m_{\text{в}} \cdot \Delta t = 4200 \cdot 2,5 \cdot 80 = 8,4 \cdot 10^5 \text{ Дж}$. Энергия на парообразование: $Q_{\text{пар}} = Q_{\text{полез}} - Q_{\text{нагр}} = 8,6 \cdot 10^5 - 8,4 \cdot 10^5 = 0,2 \cdot 10^5 = 2 \cdot 10^4 \text{ Дж}$. Масса испарившейся воды: $m_{\text{пар}} = \frac{Q_{\text{пар}}}{L} = \frac{2 \cdot 10^4}{2,3 \cdot 10^6} \approx 0,0087 \text{ кг} = 8,7 \text{ г}$. Ответ: 8,7 г.