Задание OGEPHYS1FCE75: Внутренняя энергия сгорания топлива. Удельная теплота сгорания топлива

Самолёт пролетел s = 500 км со средней скоростью v_ср = 250 км·ч⁻¹. Средняя полезная мощность всех двигателей P = 2300 кВт = 2300000 Вт, КПД η = 25 % = 0,25. Для керосина q = 46000000 Дж·кг⁻¹. Поскольку дана суммарная мощность двигателей, дополнительный множитель по их количеству не требуется.
Найдём время полёта по определению средней скорости:
τ = sv_ср.
τ = 500 км250 км·ч⁻¹ = 2 ч = 7200 с.
Полезная работа равна A = Pτ, а теплота сгорания топлива Q = qm. По определению КПД η = AQ. Объединяя равенства, получаем:
ηqm = Pτ; m = Pτηq.
m = 2300000 Вт · 7200 с0,25 · 46000000 Дж·кг⁻¹ = 1440 кг.
Проверка: найденная масса при сгорании даёт 66240000000 Дж; 25 % этой энергии — 16560000000 Дж полезной работы. Деление этой работы на 7200 с возвращает 2300000 Вт. Единица результата также верна: Вт·с — это Дж, поэтому отношение к Дж·кг⁻¹ даёт кг. Ответ: 1440 кг керосина.