Задание OGEPHYSAD5C94: Внутренняя энергия сгорания топлива. Удельная теплота сгорания топлива

Двигатель расходует бензин массой m = 3 кг. Его КПД не превышает 30 %, то есть η ≤ 0,30. Удельная теплота сгорания бензина q = 46000000 Дж·кг⁻¹. Нужно найти верхнюю границу полезной работы, а не всю энергию топлива.
При полном сгорании бензина выделяется теплота Q = qm. Полезная работа связана с ней определением КПД: η = AQ, откуда A = ηqm. При фиксированных q и m работа возрастает с КПД. Поэтому наибольшее допустимое значение соответствует η_max = 0,30:
A_max = η_max qm.
A_max = 0,30 · 46000000 Дж·кг⁻¹ · 3 кг = 41400000 Дж = 41,4 МДж.
Фактическая работа может оказаться меньше, если двигатель работает с меньшим КПД. Условие «не превышает» задаёт предел, а не гарантирует работу именно с таким КПД.
Проверка: полная теплота топлива Q = qm = 138 МДж. Найденная работа 41,4 МДж составляет ровно 30 % от 138 МДж и меньше полной энергии; оставшиеся 96,6 МДж не превращаются в полезную работу. Ответ: максимальная допустимая работа 41,4 МДж.