Определите КПД теплового двигателя транспортного средства, при условии, что оно совершает полезную работу в размере

КПД теплового двигателя транспортного средства является отношением полезной работы \(W_{\text{полезная}}\) к полученной тепловой энергии \(Q_{\text{полученная}}\), умноженное на 100%:

\[\text{КПД} = \frac{{W_{\text{полезная}}}}{{Q_{\text{полученная}}}} \times 100\%\]

Для решения данной задачи нам известна полезная работа \(W_{\text{полезная}} = 4,2 \, \text{МДж}\) и удельная теплота сгорания топлива \(q = 42 700 \, \text{кДж/кг}\).

Сначала найдем количество сжигаемого топлива. Работа \(W_{\text{полезная}}\) равна полученной тепловой энергии \(Q_{\text{полученная}}\), поэтому:

\[Q_{\text{полученная}} = 4,2 \, \text{МДж} = 4200 \, \text{кДж}\]

Теперь найдем массу сжигаемого топлива, используя удельную теплоту сгорания:

\[Q_{\text{полученная}} = m \cdot q\]
\[4200 \, \text{кДж} = m \cdot 42700\, \text{кДж/кг}\]

Решим это уравнение относительно массы \(m\):
\[m = \frac{4200 \, \text{кДж}}{42700\, \text{кДж/кг}}\]
\[m \approx 0,098 \, \text{кг}\]

Теперь, когда у нас есть масса сжигаемого топлива и полезная работа, мы можем рассчитать КПД:

\[\text{КПД} = \frac{{W_{\text{полезная}}}}{{Q_{\text{полученная}}}} \times 100\%\]
\[\text{КПД} = \frac{{4,2 \, \text{МДж}}}{{4200 \, \text{кДж}}} \times 100\%\]
\[\text{КПД} \approx 100\%\]

Таким образом, КПД теплового двигателя транспортного средства составляет около 100%.