Дано:

P_\text{пол} = 46\text{ кВт} = 4{,}6 \cdot 10^4\text{ Вт}; v = 80\text{ км/ч}; m = 20\text{ кг}; S = 160\text{ км}; q = 4{,}6 \cdot 10^7\text{ Дж/кг}.

Найти:

\eta

Решение:

КПД определяется как отношение полезной работы к затраченной:

\eta = \frac{A_\text{пол}}{Q}

Полезная работа: A_\text{пол} = P_\text{пол} \cdot t, где t = \dfrac{S}{v}.

Затраченная энергия (теплота сгорания топлива): Q = q \cdot m.

Объединяя:

\eta = \frac{P_\text{пол} \cdot S}{v \cdot q \cdot m}

Переводим единицы: v = 80\text{ км/ч} = \dfrac{80000}{3600} \approx 22{,}2\text{ м/с}; S = 160000\text{ м}.

\eta = \frac{4{,}6 \cdot 10^4 \cdot 1{,}6 \cdot 10^5}{22{,}2 \cdot 4{,}6 \cdot 10^7 \cdot 20} = \frac{7{,}36 \cdot 10^9}{2{,}04 \cdot 10^{10}} \approx 0{,}36

\eta = 36\%