Question

За счет каждого килоджоуля энергии, получаемой от нагревателя, идеальная тепловая машина совершает работу 400 Дж. Вычислить температуру холодильника, если температура нагревателя 500 К. Найти КПД данной тепловой машины.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Q1=1000 Дж    A=400 Дж    T1=500 K    T2=?    η=?

===

η=A/Q1=400/1000=0.4 (40%)

η=(T1-T2)/T1=1-T2/T1

T2=T1*(1-η)=500*(1-0.4)=300 K

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

Answer 2

Для расчета температуры холодильника и КПД тепловой машины, можно использовать формулу Карно для идеальной тепловой машины:

КПД (η) = 1 - (Тхолодильника / Тнагревателя)

где: Тхолодильника - температура холодильника в абсолютных единицах (Кельвина), Тнагревателя - температура нагревателя в абсолютных единицах (Кельвина).

1. Рассчитаем температуру холодильника (Тхолодильника):

Тнагревателя = 500 К (дано) Тхолодильника = ?

Используем формулу Карно для идеальной тепловой машины: ΔW = η * Qнагр, где ΔW - работа, совершенная тепловой машиной (400 Дж в данном случае), η - КПД тепловой машины, Qнагр - полученная энергия от нагревателя.

Так как энергия равна работе (Qнагр = ΔW), то

Тхолодильника = Тнагревателя - ΔW / Qнагр * Тнагревателя Тхолодильника = 500 К - (400 Дж / 1000 Дж) * 500 К Тхолодильника = 500 К - 0.8 * 500 К Тхолодильника = 500 К - 400 К Тхолодильника = 100 К

Таким образом, температура холодильника составляет 100 К (Кельвина).

2. Теперь рассчитаем КПД тепловой машины:

КПД (η) = 1 - (Тхолодильника / Тнагревателя) КПД (η) = 1 - (100 К / 500 К) КПД (η) = 1 - 0.2 КПД (η) = 0.8

Таким образом, КПД данной тепловой машины равен 0.8 или 80%.