При нагревании подсолнечного масла массой 472 г от 25°С до 59°С сожгли 1,5 г дизельного топлива. Определи КПД (коэффициент полезного действия) использованной нагревательной установки. Удельная теплоёмкость подсолнечного масла равна 1700 Дж/(кг·°С), удельная теплота сгорания дизельного топлива — 42 МДж/кг. (ответ округли до десятых).
 Шаг 1. Запиши формулу для нахождения КПД (коэффициента полезного действия) нагревательной установки (через полезное количество теплоты, которое ушло на нагревание подсолнечного масла, и количество теплоты, выделившееся в результате полного сгорания дизельного топлива, и затраченное на работу нагревательной установки):
 η=
 пол
 затр⋅
 %.
 Шаг 2. Полезное количество теплоты, затраченное на нагревание подсолнечного масла, можно определить по формуле:
 Qпол=Qнагр=с⋅
 в⋅(
 кон−
 нач),
 где
 с=
 Дж/(кг·°С) — удельная теплоёмкость подсолнечного масла;
 в =
 г =
 кг — масса подсолнечного масла;
 нач =
 °С — начальная температура подсолнечного масла;
 кон =
 °С — конечная температура подсолнечного масла.
 Шаг 3. Выполни подстановку значений переменных в формулу, записанную в шаге 2:
 Qпол=Qнагр=
 ⋅
 ⋅(
 −
 );
 и выполни соответствующий расчёт:
 Qпол=Qнагр=
 Дж.
 Шаг 4. Затраченное количество теплоты, выделившееся в результате полного сгорания дизельного топлива, можно определить по формуле:
 Qзатр=Qгор=
 ⋅
 т,
 где
 =
 МДж/кг =
 Дж/кг — удельная теплота сгорания дизельного топлива;
 т =
 г =
 кг — масса дизельного топлива.
 Шаг 5. Выполни подстановку значений переменных в формулу, записанную в шаге 4:
 Qзатр=Qгор=
 ⋅
 ;
 и выполни соответствующий расчёт:
 Qзатр=Qгор=
 Дж.
 Шаг 6. Выполни подстановку значений полезного количества теплоты и затраченного количества теплоты, полученных в шаге 3 и шаге 5, в формулу КПД, записанную в шаге 1:
 η=
 ⋅
 %;
 и выполни соответствующий расчёт с точностью до десятых:
 η=
 %.
                                                            
                             
                         
                    
η = пол / затр * 100%
где
пол - полезное количество теплоты, которое ушло на нагревание подсолнечного масла
затр - количество теплоты, выделившееся в результате полного сгорания дизельного топлива и затраченное на работу нагревательной установки
Шаг 2. Полезное количество теплоты, затраченное на нагревание подсолнечного масла:
Qпол = Qнагр = с * в * (кон - нач)
где
с = 1700 Дж/(кг·°С) - удельная теплоёмкость подсолнечного масла
в = 0.472 кг - масса подсолнечного масла
нач = 25 °С - начальная температура подсолнечного масла
кон = 59 °С - конечная температура подсолнечного масла
Шаг 3. Подставим значения переменных в формулу:
Qпол = Qнагр = 1700 * 0.472 * (59 - 25) = 1700 * 0.472 * 34 = 28692 Дж.
Шаг 4. Затраченное количество теплоты, выделившееся в результате полного сгорания дизельного топлива:
Qзатр = Qгор = q * т
где
q = 42 МДж/кг = 42 * 10^6 Дж/кг - удельная теплота сгорания дизельного топлива
т = 0.0015 кг - масса дизельного топлива
Шаг 5. Подставим значения переменных в формулу:
Qзатр = Qгор = 42 * 10^6 * 0.0015 = 63000 Дж.
Шаг 6. Подставим значения полезного количества теплоты и затраченного количества теплоты в формулу КПД:
η = Qпол / Qзатр * 100%
Подставим значения:
η = 28692 / 63000 * 100% ≈ 45.55%
Ответ: КПД использованной нагревательной установки составляет около 45.6%.