Дано

\eta = 30\% = 0{,}3
t = 10 с
Q_1 = 3 кДж = 3000 Дж
Найти: P - ?

Идея

КПД — это просто «доля толку»: какая часть подведённого тепла превратилась в полезную работу. Машина за 10 секунд получила от нагревателя 3 кДж тепла, но в дело пошла только треть из них (30%). Сначала находим эту полезную работу, а мощность — это та же работа, поделённая на время: сколько полезной энергии машина выдаёт каждую секунду.

КПД тепловой машины — это отношение полезной работы к подведённому теплу:

\eta = \dfrac{A_{\text{пол}}}{Q_1} \quad\Rightarrow\quad A_{\text{пол}} = \eta\, Q_1.

Считаем полезную работу за эти 10 секунд:

A_{\text{пол}} = 0{,}3\cdot 3000 = 900\ \text{Дж}.

Средняя полезная мощность — это работа, делённая на время:

P = \dfrac{A_{\text{пол}}}{t} = \dfrac{900}{10} = 90\ \text{Вт}.

Можно было и быстрее: P = \dfrac{\eta Q_1}{t} = \dfrac{0{,}3\cdot 3000}{10} — результат тот же.

Ответ: P ≈ 90 Вт.