Каков КПД паровоза, если в топке было сожжено 1,5 кг дров с удельной теплотой сгорания 0,42 х 10^7 Дж/кг, и при этом

Чтобы определить КПД паровоза, нам нужно сначала вычислить тепловую энергию, полученную от сгоревших дров, и затем разделить эту энергию на полезную работу, выполненную паровозом.

Шаг 1: Вычисление тепловой энергии от сгоревших дров
У нас есть масса дров, сожженных в топке - 1,5 кг. Удельная теплота сгорания дров - 0,42 x 10^7 Дж/кг.

Тепловая энергия (Q) равна произведению массы дров на удельную теплоту сгорания:
\[ Q = масса \cdot удельная\,теплота = 1,5\,кг \cdot 0,42 \times 10^7\,Дж/кг \]

Давайте выполним расчет:
\[ Q = 1,5 \times 0,42 \times 10^7 = 6,3 \times 10^7\,Дж \]

Таким образом, тепловая энергия от сгоревших дров равна \(6,3 \times 10^7\,Дж\).

Шаг 2: Вычисление КПД паровоза
КПД (Коэффициент полезного действия) паровоза можно определить, разделив полезную работу на тепловую энергию и умножив результат на 100% для получения процентного значения.

КПД (η) = (полезная работа / тепловая энергия) \times 100%

У нас есть полезная работа, выполненная паровозом - 18,9 МДж. Но для расчета КПД, нам нужно преобразовать эту величину в Дж:

18,9 МДж = 18,9 \times 10^6 Дж

Теперь мы можем вычислить КПД паровоза:
\[ η = \frac{полезная\,работа}{тепловая\,энергия} \times 100\% = \frac{18,9 \times 10^6}{6,3 \times 10^7} \times 100\% \]

Давайте выполним расчет:
\[ η = \frac{18,9 \times 10^6}{6,3 \times 10^7} \times 100\% = 0,3 \times 100\% = 30\% \]

Таким образом, КПД паровоза составляет 30%.

Мы использовали формулу КПД, которая определяется как отношение полезной работы к затраченной энергии. В данном случае затраченная энергия - это тепловая энергия, полученная от сгоревших дров. Чем выше значение КПД, тем более эффективно используется энергия. В нашем случае, паровоз использовал 30% энергии от сгоревших дров для совершения полезной работы.