Дано:

- ККД (коефіцієнт корисної дії) тепловоза - 28% (або 0,28 в десятковому форматі)

- Потужність тепловоза - 3 МВт (або 3*10^6 Вт)

- Питома теплота згоряння нафти - 4,5*10^7 Дж/кг

Знайти: кількість нафти, яку витрачає тепловоз за 1 годину роботи.

Розв'язок:

1. Обчислимо загальну кількість енергії, яку витрачає тепловоз за годину. За формулою E=P*t, де P - потужність (Вт), t - час (с), отримаємо E = 3*10^6 Вт * 3600 с = 1.08*10^10 Дж.

2. Тепер визначимо, скільки нафти потрібно для отримання цієї кількості енергії. ККД тепловоза становить 28%, що означає, що лише 28% енергії, отриманої від нафти, використовується ефективно. Тому, щоб отримати 1.08*10^10 Дж, потрібно згоріти нафти на суму 1.08*10^10 Дж / 0.28 = 3.857*10^10 Дж.

3. Знаючи питому теплоту згоряння нафти, ми можемо визначити, скільки кг нафти потрібно згоріти для отримання цієї кількості енергії. За формулою Q=m*c, де Q - кількість теплоти (Дж), m - маса (кг), c - питома теплота згоряння (Дж/кг), отримаємо m = Q/c = 3.857*10^10 Дж / 4.5*10^7 Дж/кг = 857.11 кг.

Висновок: Тепловоз витрачає приблизно 857 кг нафти за 1 годину роботи.