Каков КПД тепловоза, если он расходует 360 г топлива, чтобы совершить работу в 4 МДж, и удельная теплота сгорания

Чтобы вычислить КПД тепловоза, нам необходимо знать, какую работу совершил тепловоз и сколько энергии было расходовано на это.
В данной задаче, нам дано, что тепловоз совершил работу в 4 МДж и потребовалось 360 г топлива. Удельная теплота сгорания топлива составляет 40 МДж/кг.

Первым шагом для решения задачи, мы найдем, сколько энергии было выделено при сгорании 360 г топлива. Для этого нам нужно умножить массу топлива на его удельную теплоту сгорания:

\[
\text{{Выделенная энергия}} = 360 \, \text{{г}} \times \frac{{40 \, \text{{МДж/кг}}}}{{1000 \, \text{{г/кг}}}} = 14,4 \, \text{{МДж}}
\]

Таким образом, при сгорании 360 г топлива выделяется 14,4 МДж энергии.

Далее, мы можем использовать полученные значения, чтобы вычислить КПД тепловоза. КПД (коэффициент полезного действия) определяется отношением полезной работы (работы, совершенной тепловозом) к затраченной энергии (энергии, полученной при сгорании топлива).

\[
\text{{КПД}} = \frac{{\text{{Полезная работа}}}}{{\text{{Затраченная энергия}}}}
\]

В нашем случае, полезная работа равна 4 МДж, а затраченная энергия равна 14,4 МДж.

\[
\text{{КПД}} = \frac{{4 \, \text{{МДж}}}}{{14,4 \, \text{{МДж}}}} \approx 0,28 \approx 28\%
\]

Таким образом, КПД тепловоза составляет примерно 28%. Это означает, что только 28% энергии, полученной от сгорания топлива, используется для совершения полезной работы, а остальные 72% расходуются на другие цели или теряются в виде тепла и шума.