Question

Тепловая машина работает по циклу Карно. Определить кпд цикла, если известно, что за один цикл была произведена работа 3*10^3 Дж, и холодильнику было передано 1,35*10^4 Дж теплоты.

Answer 1

А=3*10^3 Дж

Q2=1.35*10^4 Дж

КПД=((Q1-Q2)/Q1)*100%=(A/Q1)*100%;

Q1=A+Q2=3*10^3+1.35*10^4=0.3*10^4+1.35*10^4=1.65*10^4 Дж

КПД=((0.3*10^4)/(1.65*10^4))*100%=18%

Answer 2

Для определения КПД (коэффициента полезного действия) тепловой машины, работающей по циклу Карно, мы можем использовать следующую формулу:

КПД = 1 - (Qхол / Qгор),

где: Qгор - количество теплоты, полученное от источника (горячего резервуара), Qхол - количество теплоты, отданное холодильнику (холодного резервуара).

Мы знаем, что холодильнику было передано 1,3510^4 Дж теплоты (Qхол) и была произведена работа 310^3 Дж.

Цикл Карно - это идеальный тепловой цикл, работающий между двумя тепловыми резервуарами с абсолютными температурами Tгор и Тхол. КПД цикла Карно может быть выражен через температуры резервуаров:

КПД = 1 - (Tхол / Tгор).

Мы знаем, что количество теплоты, полученное от горячего резервуара (Qгор), равно сумме переданной холодильнику теплоты (Qхол) и работы (W): Qгор = Qхол + W.

Теперь, чтобы определить КПД, нам нужно найти абсолютные температуры резервуаров Tгор и Тхол.

По закону сохранения энергии для цикла Карно:

Qгор / Tгор = Qхол / Tхол.

Теперь мы можем записать выражение для КПД:

КПД = 1 - (Qхол / Qгор) = 1 - (Qхол / (Qхол + W)) = 1 - (1,3510^4 Дж / (1,3510^4 Дж + 310^3 Дж)) = 1 - (1,3510^4 Дж / 1,65*10^4 Дж) = 1 - 0,8182 ≈ 0,1818.

Таким образом, КПД цикла Карно составляет примерно 0,1818 или около 18,18%.