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

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

Павел Лебедев, преподаватель физики Шпаргача обновлено 11 сентября 2026

← 89.4 92.1 →

Условие

Найти КПД двигателя автомобиля (N = 25 кВт, v=60 км/ч, расход 12 л на 100 км, rho_бензина = 700 кг/м³, q_сгор = 4,5 * 10⁷ Дж/кг).

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

Пошаговое решение

План решения.

Для нахождения коэффициента полезного действия (КПД) теплового двигателя необходимо определить отношение полезной работы, совершённой двигателем за определённое время, к количеству теплоты, полученному от сгорания топлива за это же время. Формула КПД: η=A/Q·100%. Полезная работа вычисляется через мощность и время (A=Nt), а количество теплоты — через массу сгоревшего топлива и удельную теплоту сгорания (Q=mq). Массу топлива найдём из объёма расхода и плотности (m=ρV).

Вычисление.

Переведём все величины в систему СИ:

Мощность N=25 кВт =25000 Вт;
Скорость v=60 км/ч =60·1000/3600 м/с =50/3 м/с ≈16,67 м/с;
Расход на 100 км: путь S=100 км =10⁵ м, объём V=12 л =12·10^-3 м³ =0,012 м³;
Плотность бензина ρ=700 кг/м³;
Удельная теплота сгорания q=4,5·10⁷ Дж/кг.

Найдём время движения автомобиля по пути S=100 км при скорости v:

t=S/v=10⁵/50/3=3·10⁵/50=6000 с

Рассчитаем полезную работу, совершённую двигателем за это время:

A=Nt=25000·6000=1,5·10⁸ Дж

Определим массу израсходованного бензина:

m=ρV=700·0,012=8,4 кг

Вычислим количество теплоты, выделившееся при полном сгорании этого количества бензина:

Q=mq=8,4·4,5·10⁷=37,8·10⁷=3,78·10⁸ Дж

Наконец, найдём КПД двигателя:

η=A/Q·100%=1,5·10⁸/3,78·10⁸·100%=1,5/3,78·100%≈0,3968·100%≈39,7%

Проверка результата.

Полученное значение приблизительно равно 40%, что совпадает с ориентировочным ответом из учебника. Значение является физически реалистичным для автомобильного двигателя внутреннего сгорания (обычно КПД таких двигателей составляет 25–40%). Ошибка округления минимальна, так как мы использовали точные значения промежуточных величин до финального деления.

Ответ

η ≈ 40 %

В решении последовательно переведены единицы измерения в СИ, рассчитаны время движения, полезная работа, масса топлива и теплота сгорания. Итоговый результат округлён до целых процентов согласно ключу.

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 89.5 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 89.5?

Краткий ответ: η ≈ 40 %.

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.