Решение
Дано:
M = 300 \text{ кг}, \quad h = 30 \text{ м}, \quad g = 10 \text{ м/с}^2
m_\text{топл} = 9 \text{ г} = 0{,}009 \text{ кг}
q = 4{,}6 \cdot 10^7 \text{ Дж/кг}
Найти:
\eta — ?
⠀
Решение:
При равномерном подъёме сила натяжения троса равна силе тяжести груза:
F = Mg
Полезная работа по подъёму груза:
A_\text{пол} = F \cdot h = Mgh
Теплота, выделяемая при сгорании топлива:
Q = q \cdot m_\text{топл}
КПД двигателя — отношение полезной работы к затраченной энергии:
\eta = \frac{A_\text{пол}}{Q} = \frac{Mgh}{q \cdot m_\text{топл}}
Подставляем числа:
\eta = \frac{300 \cdot 10 \cdot 30}{4{,}6 \cdot 10^7 \cdot 0{,}009} = \frac{90000}{414000} \approx 0{,}217
\eta \approx 21{,}7\%