Question

СРОЧНООООООООО ПОЖАЛУЙСТА Температура нагрівника ідеальної теплової машини 327 °С, а температура холодильника 27 °С. Яку корисну роботу виконує машина за один цикл, якщо вона отримує від нагрівника кількість теплоти 800 Дж?

Answer 1

Смотрииииииииииииииии на фоооооооооотооооооо)

Answer 2

Для розрахунку корисної роботи ідеальної теплової машини можна використовувати формулу Карно:

$\text{Корисна робота} = \text{Кількість теплоти, отримана від нагрівника} - \text{Кількість теплоти, віддана холодильнику}.$

Для цього спочатку необхідно перетворити температури у Кельвіни, оскільки абсолютна температура в Кельвінах використовується в цих розрахунках.

Температура нагрівника $T_1 = 327 °C + 273.15 = 600.15 \, K$, Температура холодильника $T_2 = 27 °C + 273.15 = 300.15 \, K$.

Тепер можемо визначити корисну роботу:

$\text{Корисна робота} = Q_{\text{нагр}} - Q_{\text{хол}}.$

де $Q_{\text{нагр}}$ - кількість теплоти, отримана від нагрівника, і $Q_{\text{хол}}$ - кількість теплоти, віддана холодильнику.

За першим законом термодинаміки:

$Q_{\text{нагр}} = 800 \, J.$

Кількість теплоти, віддана холодильнику, можна визначити зі співвідношення ефективності Карно:

$\text{Ефективність Карно} = 1 - \frac{T_2}{T_1}.$

Підставимо значення температур у це співвідношення:

$\text{Ефективність Карно} = 1 - \frac{300.15}{600.15} \approx 0.5.$

Тепер можемо знайти $Q_{\text{хол}}$:

$Q_{\text{хол}} = \text{Ефективність Карно} \times Q_{\text{нагр}} \approx 0.5 \times 800 \, J = 400 \, J.$

Отже, корисна робота:

$\text{Корисна робота} = 800 \, J - 400 \, J = 400 \, J.$

Отже, ідеальна теплова машина виконує корисну роботу у розмірі 400 Дж за один цикл.