Question

Температура нагревателя идеальной машины составляет 117 °С, а охладителя - 27 °С. Количество темплоты, что ее получает машина от нагревателя за 1 секунду, равна 60 кДж. Вычислите КПД машины, количество теплоты, которое забирает охладитель за 1 секунду, и мощность машины.

Answer 1

Ответ:

46,2 кДж

Объяснение:

Сначала по первым данным вычислим КПД.

КПД=(T1` - T2) / T1. ( T1- абсолютная температура нагревателя=390К, Т2 -температура холодильника=300К ).

КПД= ( 390 - 300) / 390=0,23. (23%)

КПД= (Q1 - Q2 ) / Q1. ( Q1 - количество теплоты, полученное от нагревателя, Q2 -количество теплоты, отданное холодильнику ). выразим Q2.

КПД*Q1 = Q1 - Q2.

Q2= Q1 - КПД*Q1.

Q2=Q1*( 1 - КПД) .

Q2=60*( 1 - 0,23)=46,2 кДж. ( количество теплоты в систему СИ переводить не обязательно).

Answer 2

Для вычисления КПД (КПД) машины, количество теплоты, которое она получает от нагревателя и количество теплоты, которое она передает охладителю, мы можем использовать следующую формулу:

КПД = (Выходная работа) / (Входная теплота)

В данном случае, входная теплота - это количество теплоты, полученное от нагревателя (60 кДж), а выходная работа - это работа, которую выполняет машина. Для определения выходной работы, мы можем использовать разницу в температуре между нагревателем и охладителем.

Температура нагревателя (T1) = 117 °C Температура охладителя (T2) = 27 °C

Разница в температуре (ΔT) = T1 - T2 = 117 °C - 27 °C = 90 °C

Теперь мы можем использовать формулу для вычисления работы (W), сделанной машиной:

W = Количество теплоты * КПД W = 60 кДж * 1 (поскольку весь входной тепловой поток идет в работу, если машина идеальная)

Теперь мы можем вычислить КПД:

КПД = W / Входная теплота КПД = (60 кДж) / (60 кДж) = 1

КПД идеальной машины равно 1, что означает, что вся входная теплота преобразуется в работу.

Теперь вычислим количество теплоты, которое забирает охладитель. Поскольку КПД машины равно 1, охладитель получает всю входную теплоту:

Количество теплоты, забираемое охладителем = Входная теплота Количество теплоты, забираемое охладителем = 60 кДж

Наконец, чтобы вычислить мощность машины, мы можем использовать следующую формулу:

Мощность = Выходная работа / Время

Мощность = W / 1 секунда Мощность = 60 кДж / 1 секунда = 60 кВт

Мощность машины составляет 60 кВт.