熱効率が15%の熱機関に $6 \times 10^4$ J の熱量を与えたとき、この熱機関が行う仕事の量を求める問題です。

1. 問題の内容

熱効率が15%の熱機関に $6 \times 10^4$ J の熱量を与えたとき、この熱機関が行う仕事の量を求める問題です。

2. 解き方の手順

熱効率は、熱機関が行った仕事を入力した熱量で割ったものです。

したがって、

熱効率 = (仕事) / (入力熱量)

という式が成り立ちます。

与えられた熱効率を $e$、入力熱量を $Q_{in}$、熱機関が行う仕事を $W$ とすると、上記の関係は

$e = \frac{W}{Q_{in}}$

と書けます。

したがって、仕事 $W$ は

$W = e \times Q_{in}$

で求められます。

問題文から、$e = 15\% = 0.15$ であり、$Q_{in} = 6 \times 10^4$ J であるので、

$W = 0.15 \times 6 \times 10^4 = 0.9 \times 10^4 = 9 \times 10^3$ J

となります。

3. 最終的な答え

$9 \times 10^3$ J