Question

Как изменяется коэффициент полезного действия идеальной тепловой машины , если температура нагрева 2500 К , а наружная температура изменяется в пределах от 20•С (летом) до -20•С (зимой) ?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

T₁ = 2500К

t₂ = 20°C;        T₂ = 273 + 20 = 293 К

t₃ = - 20°C;        T₃ = 273 -  20 = 253 К

_________________

КПД - ?

1)

Летом:

КПД = (T₁ - T₂)·100% / T₁ = (2500 - 293)·100% / 2500 ≈ 88,3 %

2)

Зимой:

КПД = (T₁ - T₃)·100% / T₁ = (2500 - 253)·100% / 2500 ≈ 89,9 %

Answer 2

Коэффициент полезного действия (КПД) идеальной тепловой машины можно выразить через температуры нагрева и охлаждения следующим образом:

$\text{КПД} = 1 - \frac{T_{\text{охл}}}{T_{\text{нагр}}}$

где $T_{\text{нагр}}$ - температура нагрева (в Кельвинах), $T_{\text{охл}}$ - температура охлаждения (в Кельвинах).

В вашем случае, температура нагрева $T_{\text{нагр}} = 2500 \, \text{K}$.

Летом: Наружная температура $T_{\text{охл}} = 20 + 273.15 \, \text{K}$. Зимой: Наружная температура $T_{\text{охл}} = -20 + 273.15 \, \text{K}$.

Подставив значения в формулу, получим:

Летом: $\text{КПД} = 1 - \frac{293.15}{2500} \approx 0.8827$ или около 88.27%. Зимой: $\text{КПД} = 1 - \frac{253.15}{2500} \approx 0.8985$ или около 89.85%.

Таким образом, КПД идеальной тепловой машины будет выше зимой (при более низких температурах охлаждения) и ниже летом (при более высоких температурах охлаждения).