Каково значение коэффициента полезного действия (КПД) теплоэлектроцентрали по производству электроэнергии и теплоты

Чтобы найти значение коэффициента полезного действия (КПД) теплоэлектроцентрали, мы должны сначала определить полезную работу, которую она производит, а затем разделить её на затраченную энергию.

Дано:
- Расход топлива для выработки отпущенной теплоты: 23 × 10^6 кг/год
- Теплоэлектроцентраль потребила уголь с низшей теплотой сгорания: 94 × 10^6 кг
- Низшая теплота сгорания угля: 24700 кДж/кг
- Выработанная электроэнергия: 61 × 10^10 кДж/год
- Отпущенная теплота внешним потребителям: 4.4 × 10^11 кДж/год

1. Найдем полезную работу, которую производит теплоэлектроцентраль.
Полезная работа (W) определяется как разница между выработанной электроэнергией и отпущенной теплотой:
\[W = \text{{выработанная электроэнергия}} - \text{{отпущенная теплота}}\]
\[W = 61 \times 10^{10} - 4.4 \times 10^{11} \text{{ кДж/год}}\]
\[W = -3.39 \times 10^{11} \text{{ кДж/год}}\]

Знак "-" указывает на то, что теплоэлектроцентраль потребляет больше энергии, чем производит.

2. Теперь найдем затраченную энергию, то есть энергию, полученную от сгорания угля.
Затраченная энергия (Qвх) рассчитывается как произведение расхода топлива на низшую теплоту сгорания угля:
\[Qвх = \text{{расход топлива}} \times \text{{низшая теплота сгорания угля}}\]
\[Qвх = 23 \times 10^6 \times 94 \times 10^6 \times 24700 \text{{ кДж/год}}\]
\[Qвх = 5.659 \times 10^{21} \text{{ кДж/год}}\]

3. Теперь мы можем найти коэффициент полезного действия (КПД) с помощью следующей формулы:
\[КПД = \frac{{\text{{полезная работа}}}}{{\text{{затраченная энергия}}}}\]
\[КПД = \frac{{-3.39 \times 10^{11}}}{{5.659 \times 10^{21}}}\]
\[КПД \approx -5.99 \times 10^{-11}\]

Ответ: Коэффициент полезного действия (КПД) теплоэлектроцентрали составляет приблизительно -5.99 × 10^(-11). Отрицательное значение КПД указывает на то, что теплоэлектроцентраль тратит больше энергии, чем производит.