Question

Идеальный тепловой двигатель отдает холодильнику 1100 Дж теплоты. Температура холодильника 77°С, нагревателя 427°С. Определите количество теплоты, полученное от нагревателя, и полезную работу, совершенную газом.

Answer 1

1.КПД = (T1 - T2)/T1=(700 -300)/700=0,57

2.Q1= 20/0,57=35 кДж Q2 = Q1 - А = 35 - 20=15 кДж

Ответ:15 кДж

Answer 2

Для решения этой задачи можно использовать формулу Карно для КПД теплового двигателя:

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

где:

• $\eta$ - КПД (коэффициент полезного действия) теплового двигателя,
• $T_c$ - абсолютная температура холодного резервуара (в Кельвинах),
• $T_h$ - абсолютная температура горячего резервуара (в Кельвинах).

Для перевода градусов Цельсия в Кельвины можно использовать следующее соотношение: $T(K) = T(°C) + 273.15$.

Теперь давайте решим задачу:

1. Найдем абсолютные температуры в Кельвинах: $T_c = 77 + 273.15 = 350.15 \, \text{K}$, $T_h = 427 + 273.15 = 700.15 \, \text{K}$.

2. Подставим значения в формулу КПД теплового двигателя: $\eta = 1 - \frac{350.15}{700.15} \approx 0.5002$.

3. Теперь мы можем найти количество теплоты, полученное от нагревателя: $Q_h = \frac{Q_c}{\eta}$, где $Q_c$ - теплота, отданная холодильнику.

   $Q_h = \frac{1100}{0.5002} \approx 2199.72 \, \text{Дж}$.

4. Полезную работу $W$ можно найти, используя КПД и количество теплоты от нагревателя: $W = Q_h - Q_c$.

   $W = 2199.72 - 1100 = 1099.72 \, \text{Дж}$.

Итак, количество теплоты, полученное от нагревателя, составляет приблизительно 2199.72 Дж, а полезная работа, совершенная газом, составляет приблизительно 1099.72 Дж.