Question

Температура нагревателя 150 °С, а холодильника — 20 °С. От нагревателя взято 105 кДж энергии. Как велика работа, произведенная машиной, если машина идеальная?

Answer 1

КПД η=(Тн-Тх)/Тн

где Тн=150+273=423 К - температура нагревателя

Тх=20+273=293 К - температура холодильника

η=(423-293)/423=0,307

с другой стороны η=A/Q

A=ηQ=0.307*105000=32235 Дж=32,235КДж

Answer 2

Данная задача относится к термодинамике и может быть решена с помощью формулы Карно для идеальной тепловой машины:

W = Q_h - Q_c = Q_h*(1 - T_c/T_h),

где W - работа, произведенная машиной, Q_h - количество тепла, полученное от нагревателя, Q_c - количество тепла, отданное холодильнику, T_h - температура нагревателя в Кельвинах, T_c - температура холодильника в Кельвинах.

Переведем температуры из градусов Цельсия в Кельвины:

T_h = 150 + 273 = 423 K T_c = 20 + 273 = 293 K

Вычислим количество тепла, отданного холодильнику:

Q_c = Q_h - 105 кДж

Вычислим работу машины:

W = Q_h*(1 - T_c/T_h) = (105 кДж)*(1 - 293 K/423 K) ≈ 29.9 кДж

Таким образом, работа, произведенная идеальной машиной, составляет около 29.9 кДж.