Коэффициент полезного действия (КПД) двигателя внутреннего сгорания характеризует эффективность преобразования химической энергии топлива в механическую работу. Он определяется как отношение полезной работы, выполненной двигателем, к общей энергии, содержащейся в сожжённом топливе. Выражается КПД обычно в процентах.
Для начала, нужно узнать количество энергии, которое содержится в 1 кг бензина. Теплотворная способность бензина составляет примерно 44 МДж/кг (мегаджоулей на килограмм).
Теперь у нас есть все необходимые данные:
- Полезная работа, совершённая двигателем: ( W = 13,8 \times 10^6 ) Дж.
- Теплотворная способность бензина: ( Q = 44 \times 10^6 ) Дж/кг.
КПД ((\eta)) определяется как:
[
\eta = \frac{W}{Q} \times 100\%
]
Подставим наши значения в формулу:
[
\eta = \frac{13,8 \times 10^6}{44 \times 10^6} \times 100\%
]
[
\eta = \frac{13,8}{44} \times 100\%
]
[
\eta \approx 0,3136 \times 100\%
]
[
\eta \approx 31,36\%
]
Итак, КПД двигателя внутреннего сгорания в данном случае составляет приблизительно 31,36%. Это означает, что примерно 31,36% энергии, содержащейся в сожжённом бензине, было преобразовано в полезную работу, тогда как остальная часть энергии была потеряна в виде тепла и других потерь.