Question

КПД идеального теплового двигателя 40%. Чтобы КПД стал равным 60%, температуре нагревателя надо увеличить на ...

Answer 1

кпд =n идеальной тепловой машины равно n=(T2-T1)/T2=1-T1/T2. по условию 1-Т1/Т2=0,4, илши Т2-Т1=0,4Т2 (1). 1-Т1/кТ2=0,6, или кТ2-Т1=0,6кТ2 (2). вычитаем (1) из (2), получаем, Т2(к-1)=Т2(0,6к-0,4). отсюда находим к=1,5 температуру нагревателя надо увеличить в полтора раза или на величину Т2/2

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо использовать формулу для КПД теплового двигателя:

η = 1 - Tн / То,

где η - КПД теплового двигателя, Tн - температура нагревателя, То - температура охладителя.

Если начальный КПД равен 40%, то температура охладителя должна быть на 100% - 40% = 60% ниже температуры нагревателя.

Пусть начальная температура нагревателя равна Т1. Тогда начальная температура охладителя будет равна 0,6T1.

Для того чтобы КПД стал равен 60%, необходимо решить уравнение:

0,6 = 1 - T1 / Т2,

где Т2 - новая температура нагревателя.

Решая это уравнение, получим:

Т2 = T1 / (1 - 0,6) = T1 / 0,4 = 2,5T1.

Таким образом, чтобы увеличить КПД теплового двигателя с 40% до 60%, необходимо увеличить температуру нагревателя в 2,5 раза.