Question

идеальный тепловой двигатель получает от нагревателя 7200 дж и отдает холодильнику 6400 дж . температура холодильника 27 ° с . найти кпд машины и температуру нагревателя

Answer 1

кпд=(Q1-Q2)/Q1=(7200-6400)/7200=0,11=11%  T1=T2/(1-кпд)=300/(1-0,11)=337 K

Answer 2

Для расчета КПД (КПЭ - коэффициент полезного действия) теплового двигателя, нужно знать сколько тепловой энергии он получает от нагревателя и сколько тепловой энергии отдает холодильнику.

КПД (η) теплового двигателя определяется как отношение полезной работы (в данном случае тепловой энергии, которую он получает от нагревателя минус тепловую энергию, которую отдает холодильнику) к затраченной энергии (в данном случае тепловой энергии, которую он получает от нагревателя):

η = (Тепловая энергия от нагревателя - Тепловая энергия от холодильника) / Тепловая энергия от нагревателя

Теперь подставим данные:

Тепловая энергия от нагревателя = 7200 дж Тепловая энергия от холодильника = 6400 дж

η = (7200 дж - 6400 дж) / 7200 дж η = 800 дж / 7200 дж η ≈ 0.1111

Теперь, чтобы найти температуру нагревателя (Тнагр), мы можем использовать уравнение Карно:

η = 1 - (Тхол / Тнагр)

где Тхол - температура холодильника в абсолютных единицах (кельвинах), а Тнагр - температура нагревателя также в абсолютных единицах.

Сначала, переведем температуру холодильника в кельвины:

Тхол в Кельвинах = 27°C + 273.15 = 300.15 К

Теперь, решим уравнение Карно относительно Тнагр:

0.1111 = 1 - (300.15 К / Тнагр)

Тнагр = 300.15 К / (1 - 0.1111) Тнагр ≈ 338.61 К

Таким образом, температура нагревателя примерно 338.61 К (или около 65.46 °C, если перевести обратно в градусы Цельсия).