КПД теплового двигателя — тренажёр для 8 класса

Тепловой двигатель получает энергию от топлива и совершает работу. Но не вся энергия превращается в работу: часть теряется с выхлопом, нагревом. КПД показывает, какая доля пошла в дело. У бензиновых двигателей КПД 25–30%, у дизелей 35–40%. В тренажёре задачи построены на вычислении КПД.

🚀 Попробовать без регистрации 📝 Задачи с решениями ⚔️ Вызвать на дуэль

Что проверяет эта тема

  • Понимать, что такое КПД теплового двигателя.
  • Применять формулу η = A / Q · 100%.
  • Различать полезную работу и затраченную энергию.
  • Понимать, почему КПД < 100%.

Формулы и правила

Что ищем Формула Обозначения
КПД $η = A / Q \cdot 100%$ η — КПД (%), A — полезная работа (Дж), Q — затраченная энергия (Дж).
Работа через КПД $A = η \cdot Q / 100%$ Выражаем из формулы.

Разбор задачи по шагам

Задача: Двигатель получил 500 кДж тепла и совершил 100 кДж работы. Найти КПД.

Шаг 1. Записываем формулу. η = A / Q · 100%.

Шаг 2. Подставляем. A = 100 кДж, Q = 500 кДж.

Шаг 3. Считаем. η = 100 / 500 · 100% = 20%.

Шаг 4. Записываем ответ. η = 20%.

Ещё один разбор

Задача. Тепловой двигатель получил $829$ кДж и совершил $651$ кДж. КПД (%)?

1
КПД теплового двигателя: $\eta = \frac{A}{Q} \cdot 100\%$.
$A = 651$ кДж, $Q = 829$ кДж
2
Вычисляем.
$\eta = \frac{651}{829} \cdot 100\% = 78.5\%$

Ответ: 78.5

Типичные ошибки

Ошибка: Путают A и Q
Почему: Оба «энергия»
Как проверить: A — полезная работа (что сделали). Q — вся энергия от топлива.
Ошибка: Забывают умножить на 100%
Почему: Оставляют 0,2
Как проверить: КПД в процентах. Умножайте на 100.
Ошибка: Считают, что КПД может быть больше 100%
Почему: Не понимают физику
Как проверить: Нельзя получить больше, чем затратили. Закон сохранения энергии.

Типы задач в тренажёре

В тренажёре:

  • Найти КПД (A и Q).
  • Найти A по η и Q.
  • Сравнение двигателей.
  • Задачи с разными типами (бензин, дизель).

Ответ проверяется сразу.

Кому и когда это нужно

Тема изучается в 8 классе (введение) и 10 классе (подробно). В ОГЭ по физике — задание № 3.

Родителям: объясните на примере. «Почему у дизеля КПД выше, чем у бензина?» — дизель лучше сжимает топливо, меньше теряет на нагрев.

Частые вопросы

Почему КПД не может быть 100%?

Часть энергии всегда теряется: на нагрев, на выхлоп, на трение. Идеальный двигатель невозможен.

Какой КПД у лучших двигателей?

У современных дизелей — до 40–50%. У паровых турбин на ТЭЦ — до 40%. У бензиновых — 20–30%.

Примеры задач

Тепловой двигатель получил $1600$ кДж и совершил $1265$ кДж. КПД (%)?
Ответ: 79.1
Тепловой двигатель получил $963$ кДж и совершил $193$ кДж. КПД (%)?
Ответ: 20
Тепловой двигатель получил $2449$ кДж и совершил $2329$ кДж. КПД (%)?
Ответ: 95.1

Готовы попробовать свои силы?

В тренажёре задачи проверяются автоматически, а после ошибки показывается пошаговое решение.

Перейти к задачам

Смежные темы

Теплота сгорания топлива КПД простых механизмов Механическая работа