Судя по условиям речь идет о процессе электролиза, где m= 300 г масса вещества, который выделяется за время t = 3ч. Соответственно k= 0,57 мг/кл электрохимический эквивалент вещества.
Опять же коэффициентом полезного действия данного процесса можно назвать отношение массы выделенного вещества, к массе вещества, которая выделилась бы, если бы вся электроэнергия расходовалась без потерь Эту массу можем найти умножив силу тока на время и на электрохимический эквивалент этого вещества.
Значит, чтобы решать эту задачу недостаточно данных, то есть нет значения силы тока.
Если предположить, что сила тока равна 200 А (типичное значение для электролиза), получим
М = k*I*t = 0,57*10 -3 г/кл*200*3*3600c = 410,4г.
Тогда кпд = (m/M)*100% = (300г/410,4г)*100% = 73%. Этот ответ получен при допущении что сила тока равна 200 А. Уточните у преподавателя значение силы тока и решайте.
Кпд теплового двигателя прнципиально ограничен фундаментальными термодинамическими законами, в частности, формулой Карно. Он не может превышать (Тн-Тх)/Тн, где Тн, Тх - это температура рабочего тела в нагретом и холодном состоянии. Поэтому радикальный путь повышения кпд - это повышение температуры работы двигателя. Именно поэтому кпд реактивных двигателей заметно выше, чем традиционных поршневых (так что дело там не только в отсутствии ривошипно-шатунного механизма и потерь на трение) - температура газов в камере сгорания реактивного двигателя может быть существенно выше того, что имеет место в цилиндре ДВС.
По этой же причине столь большие усилия ведущие автомобильные компании тратят на разработку керамических двигателей. Теплостойкость керамики заметно выше, чем металла, поэтому в таких двигателях можно работать с более высокой температурой смеси, чем в существующих.
Быстрее нагреется металлическая ложка благодаря гораздо более высокой теплопроводности металлов по сравнению с деревом и пластиком. Что касается конкретных видов металла, то самая высокая теплопроводность в этом ряду у серебра (408), у алюминия в 2 раза ниже (203), у стали ниже в 8 раз (50). Поэтому серебряная ложка нагреется в 8 раз быстрее, чем стальная.
Насколько я помню определение калории, это количество теплоты, необходимое для нагрева 1 н воды (т.е. 1 мл - 1 см3) на 1 градус Цельсия, 1 кал - 4,184 Дж. Следовательно, для нагрева 55 см3 воды до 100 градусов (на 80 градусов Цельсия) потребуется 55х80 = 4400 кал = 18,41 кДж. Для этого хватит тепла от сгорания 50 грамм сухих сосновых дров.
На участке 1-2 процесс изотермический, 3-1 адиабатный, что происходит на участке 2-3 вероятно кто нибудь подскажет.
КПД двигателя определяется из формулы (Q1-Q2)/Q1.
Количество теплоты подводимое к системе Q1=T1(S2-S1)
Количество теплоты отдаваемое двигателем Q2=(T1+T2)(S2-S1)/2
КПД= (T1(S2-S1)-0.5*(T1+T2)(S2-S1))/T1(S2-S1) |Сократим (S2-S1)
КПД=(T1-0.5*(T1+T2))/T1
КПД=(T1-0.5*T1-0.5*T2)/T1 |Приводим подобные
КПД=(0.5*T1-0.5*T2)/T1 | Выносим 1/2 за скобки и получаем
КПД=0.5(T1-T2)/T1 что в свою очередь составляет половину КПД машины работающей по циклу Карно.
Подставляем значения и получаем ответ.
У меня вышло примерно 0,31.