Question

Тепловая машина получает 2,5 кДж тепла от нагревателя за каждый цикл. Температура нагревателя 327 ° C и охладителя 27 ° C. Определите полезную работу двигателя.

Answer 1

Ответ:

1,25 кДж

Объяснение:

T1=600 K   T2=300 K     Q=2500 Дж    A=?

===

n=A/Q=(T1-T2)/T1

A=Q*(T1-T2)/T1=2500*(600-300)/600=1250 Дж

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

Answer 2

Для определения полезной работы тепловой машины, нам понадобится использовать формулу Карно для эффективности машины:

$\eta = 1 - \frac{T_c}{T_h}$

где:

• η - эффективность тепловой машины,
• T_c - абсолютная температура охладителя в Кельвинах,
• T_h - абсолютная температура нагревателя в Кельвинах.

Сначала переведем температуры из градусов Цельсия в Кельвины, добавив 273.15 к каждой температуре:

T_h = 327 °C + 273.15 = 600.15 K T_c = 27 °C + 273.15 = 300.15 K

Теперь мы можем вычислить эффективность:

$\eta = 1 - \frac{300.15}{600.15} = 0.5$

Эффективность Карно для данной температурной разницы составляет 0.5 или 50%.

Теперь мы можем использовать эффективность и полученное количество тепла для вычисления полезной работы. Полезная работа (W) определяется как:

$W = \eta \cdot Q_h$

где:

• W - полезная работа,
• η - эффективность (в данном случае, 0.5),
• Q_h - количество тепла, полученное от нагревателя (2.5 кДж).

Теперь мы можем вычислить полезную работу:

$W = 0.5 \cdot 2.5 \, кДж = 1.25 \, кДж$

Таким образом, полезная работа тепловой машины составляет 1.25 кДж за каждый цикл.