Question

Идеальная тепловая машина забирает от нагревателя количество теплоты, равное 1500 Дж, а отдает холодильнику 900 Дж. Определите КПД этой машины и температуру холодильника, если температура нагревателя 927ºС.

Answer 1

Ответ:

40%     447 C

Объяснение:

Q1=1500 Дж     Q2=900 Дж    T1=1200 K    n=?    T2=?

===

n=(Q1-Q2)/Q1=(1500-900)/1500=0.40

n=(T1-T2)/T1

T2=T1*(1-n)=1200*(1-0.4)=720 K

========================

Answer 2

Для определения КПД (коэффициента полезного действия) тепловой машины и температуры холодильника, нам нужно использовать формулу Карно для КПД и второе начало термодинамики.

1. Сначала определим температуру нагревателя в абсолютной шкале температур (Кельвины):

Температура нагревателя в К = 927°C + 273.15 = 1200.15 K

2. Теперь мы можем использовать формулу Карно для КПД:

КПД = 1 - (Температура холодильника / Температура нагревателя)

КПД = 1 - (Температура холодильника / 1200.15 K)

Теперь мы знаем, что КПД составляет 1 - (900 Дж / 1500 Дж) = 0.4 или 40%.

3. Теперь, чтобы найти температуру холодильника, мы можем перегруппировать уравнение КПД:

Температура холодильника = Температура нагревателя - (КПД * Температура нагревателя)

Температура холодильника = 1200.15 K - (0.4 * 1200.15 K)

Температура холодильника ≈ 720.09 K

Итак, КПД этой идеальной тепловой машины составляет 40%, а температура холодильника около 720.09 К (примерно 447.94°C).