10 класс Примеры решения задач по теме «КПД тепловых двигателей» § 89. Примеры решения задач по теме «КПД тепловых двигателей»

ГДЗ по физике, 10 класс, Мякишев, номер 89.3: Примеры решения задач по теме «КПД тепловых двигателей»

Физика — Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.

Илья Морозов, преподаватель физики Шпаргача обновлено 11 сентября 2026

← 89.2 89.4 →

Условие

Рассчитать КПД паровой турбины (T_нагр = 250°C, m_топл = 0,35 кг, A=1 кВт·ч, T_хол = 30°C, q_сгор = 42 МДж/кг).

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

Для решения задачи необходимо определить коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины. КПД показывает, какая часть энергии, полученной от сгорания топлива, была превращена в полезную работу.

Формула для расчета КПД выглядит так: η=A/Q_пол, где A — полезная работа, а Q_пол — количество теплоты, выделившееся при полном сгорании топлива.

Сначала рассчитаем количество теплоты Q_пол. Оно зависит от массы сгоревшего топлива m_топл и удельной теплоты сгорания q_сгор:

m_топл =0,35 кг;
q_сгор =42 МДж/кг =42·10⁶ Дж/кг.

Подставим значения:

Q_пол =m_топл ·q_сгор =0,35 кг ·42·10⁶ Дж/кг =14,7·10⁶ Дж .

Теперь переведем полезную работу A из кВт·ч в джоули, чтобы единицы измерения совпадали с единицами количества теплоты:

A=1 кВт·ч =1000 Вт ·3600 с =3,6·10⁶ Дж.

Вычислим КПД:

η=A/Q_пол =3,6·10⁶/ Дж $$}{14{,}7 \cdot 10^{6}$$ Дж $$} \approx 0{,}2449.$$

Переведем результат в проценты:

η≈24,5%.

Примечание: В условии также даны температуры нагревателя (T_нагр =250^°C) и холодильника (T_хол =30^°C). Эти данные позволяют рассчитать максимальный теоретический КПД цикла Карно (η_max=1-T_хол/T_нагр), но для нахождения реального КПД по заданной работе и расходу топлива они не используются. Реальный КПД всегда меньше идеального.

Ответ

η ≈ 24,5 %

В условии приведены избыточные данные (температуры), которые могут ввести ученика в заблуждение, если он попытается использовать формулу Карно вместо определения КПД через работу и тепло. Расчет выполнен строго по определению КПД реальной тепловой машины.

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 89.3 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании 89.3?

Краткий ответ: η ≈ 24,5 %.

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Физика», Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.; под редакцией Парфентьевой Н.А.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 89. Примеры решения задач по теме «КПД тепловых двигателей».

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.