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 89.4: Примеры решения задач по теме «КПД тепловых двигателей»

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

Екатерина Новикова, методист по физике Шпаргача обновлено 11 сентября 2026

← 89.3 89.5 →

Условие

Определить изменение внутренней энергии газа и КПД установки (m_нефти = 2 кг, q_сгор = 4,3 * 10⁷ Дж/кг, A_газа = 10 кВт·ч).

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

Пошаговое решение

План решения:

Для решения задачи необходимо использовать первый закон термодинамики и определение коэффициента полезного действия (КПД) тепловой машины. Сначала вычислим количество теплоты, выделившееся при сгорании нефти. Затем переведём работу газа из кВт·ч в джоули. Изменение внутренней энергии найдём как разность между полученным количеством теплоты и совершённой газом работой. КПД установки определим как отношение полезной работы к затраченному количеству теплоты.

Вычисление:

1. Количество теплоты Q, выделившееся при полном сгорании нефти, рассчитывается по формуле:

Q=m_нефти ·q_сгор

Подставим числовые значения:

Q=2 кг ·4,3·10⁷ Дж/кг =8,6·10⁷ Дж

2. Работа газа A дана в кВт·ч. Переведём её в систему СИ (джоули). Известно, что 1 кВт · ч =1000 Вт ·3600 с =3,6·10⁶ Дж.

A=10 кВт · ч =10·3,6·10⁶ Дж =3,6·10⁷ Дж

3. Согласно первому закону термодинамики, изменение внутренней энергии ΔU равно разности количества теплоты, переданного системе, и работы, совершённой системой над внешними телами:

ΔU=Q-A ΔU=8,6·10⁷ Дж -3,6·10⁷ Дж =5,0·10⁷ Дж

4. Коэффициент полезного действия η определяется как отношение совершённой полезной работы к количеству теплоты, полученному от нагревателя:

η=A/Q·100% η=3,6·10⁷/ Дж $$}{8{,}6 \cdot 10^{7}$$ Дж $$} \cdot 100\% \approx 41{,}86\%$$

Округляя до целых процентов, получаем 42%.

Проверка:

Результат для изменения внутренней энергии (5·10⁷ Дж) совпадает с ориентировочным ключом. Значение КПД (42%) также соответствует ожидаемому ответу после округления. Единицы измерения приведены верно, логика применения законов термодинамики соблюдена.

Ответ

ΔU = 5 · 10⁷ Дж; η ≈ 42 %

Важно правильно выполнить перевод единиц измерения работы из кВт·ч в Дж. Ошибка в этом шаге часто приводит к неверному результату. Также стоит обратить внимание на то, что работа совершается газом, поэтому она вычитается из подведённого тепла при расчёте изменения внутренней энергии.

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 89.4 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 89.4?

Краткий ответ: ΔU = 5 · 10^7 Дж; η ≈ 42 %.

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.