Question

Температура нагревателя идеальной тепловой машины равна 527 ° С, а температура холодильника 7 ° С. Определите, какое количество теплоты должен передать отопитель рабочему телу, чтобы машина выполнила полезную работу 5.2кДж.​

Answer 1

Ответ:

η=Aпол/Aзатр=(Qн-Qx)/Qн

η=(Тн-Тх)/Тн

(Qн-Qx)/Qн=(Тн-Тх)/Тн

Qн=Азатр=Апол/η=Апол*Тн/(Тн-Тх)=5,2*10^3*800/800-280=8*10^3 Дж=8кДж

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать выражение Карно для эффективности идеальной тепловой машины:

$\text{Эффективность} (\eta) = 1 - \frac{T_{\text{хол}}}{T_{\text{наг}}}$

Где:

• $T_{\text{хол}}$ = Температура холодильника в Кельвинах (7 °C = 280 К)
• $T_{\text{наг}}$ = Температура нагревателя в Кельвинах (527 °C = 800 К)

Теперь мы можем вычислить эффективность:

$\eta = 1 - \frac{280}{800} = 1 - 0.35 = 0.65$

Известно, что эффективность машины определяется как отношение полезной работы $W$ к поставляемой теплоте $Q_{\text{наг}}$:

$\eta = \frac{W}{Q_{\text{наг}}}$

Мы можем решить это уравнение относительно $Q_{\text{наг}}$:

$Q_{\text{наг}} = \frac{W}{\eta}$

Подставляя значения, получаем:

$Q_{\text{наг}} = \frac{5.2 \, \text{кДж}}{0.65} \approx 8 \, \text{кДж}$

Таким образом, отопитель должен передать около 8 кДж теплоты рабочему телу, чтобы машина выполнила полезную работу в 5.2 кДж.