Каков КПД паровой машины мощностью N = 14,7 кВт, когда она потребляет 8,1 кг топлива с удельной теплотой сгорания

Чтобы найти КПД паровой машины, нам необходимо использовать формулу для КПД:

\[\text{КПД} = \frac{\text{полезная работа}}{\text{поступившая к термодвигателю теплота}}\]

Сначала мы найдем полезную работу паровой машины. Полезная работа выражается через мощность:

\[\text{полезная работа} = N\]

В нашем случае мощность паровой машины равна 14,7 кВт.

Затем нам нужно найти поступившую к термодвигателю теплоту. Это можно сделать, учитывая количество потребленного топлива и его удельную теплоту сгорания:

\[\text{поступившая теплота} = \text{количество топлива} \times \text{удельная теплота сгорания}\]

В нашем случае количество топлива равно 8,1 кг, а удельная теплота сгорания равна \(3,3 \times 10^7\) Дж/кг.

Теперь мы можем подставить эти значения в формулу КПД:

\[\text{КПД} = \frac{N}{\text{поступившая теплота}}\]

\[\text{КПД} = \frac{14,7 \text{ кВт}}{8,1 \text{ кг} \times (3,3 \times 10^7 \text{ Дж/кг})}\]

Рассчитав эту формулу, получим значение КПД паровой машины.

Теперь давайте сравним полученное значение КПД с КПД идеальной тепловой машины. КПД идеальной тепловой машины можно найти по формуле:

\[\text{КПД идеальной машины} = 1 - \frac{T_\text{хол}^{}}{T_\text{кот}^{}}\]

Где \(T_\text{хол}\) - температура холодильника (в нашем случае 58 °C), а \(T_\text{кот}\) - температура котла (в нашем случае 200 °C).

Подставив значения, получим КПД идеальной тепловой машины.

Итак, мы найдем КПД паровой машины и КПД идеальной тепловой машины, затем сравним эти значения.