Question

В цилиндре находится газ,для нагревания которого сжигают нефть массой 2 кг с удельной теплотой сгорания 4,3*10^7 Дж/кг. Расширяясь, газ совершает работу 10 кВт*ч. На сколько изменилась внутренняя энергия газа? Чему равен КПД установки?

Answer 1

Смотри во вложении.

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте разделим ее на две части:

1. Вычисление изменения внутренней энергии газа.

2. Вычисление КПД установки.

3. Изменение внутренней энергии газа: Изменение внутренней энергии газа можно вычислить, используя первый закон термодинамики:

ΔU = Q - W

Где: ΔU - изменение внутренней энергии газа, Q - добавленное тепло, W - совершенная работа.

Здесь совершенная работа будет равна отрицательной работе, так как газ совершает работу, расширяясь:

W = -10 кВт * ч = -10 * 1000 * 3600 Дж (1 кВт * ч = 1000 * 3600 Дж)

Теперь найдем добавленное тепло Q, используя удельную теплоту сгорания нефти:

Q = масса топлива * удельная теплота сгорания Q = 2 кг * 4.3 * 10^7 Дж/кг

Теперь вычислим изменение внутренней энергии:

ΔU = Q - W ΔU = 2 кг * 4.3 * 10^7 Дж/кг + 10 * 1000 * 3600 Дж

2. Вычисление КПД установки: КПД (КПД установки) определяется как отношение полезной работы к затраченной энергии:

КПД = (Полезная работа) / (Затраченная энергия)

В нашем случае полезной работой является совершенная работа газа, а затраченной энергией - количество тепла, которое получили от сжигания нефти.

КПД = |W| / Q

Теперь, когда у нас есть значение ΔU, Q, и КПД, мы можем вычислить КПД установки:

КПД = |W| / Q = (10 * 1000 * 3600 Дж) / (2 кг * 4.3 * 10^7 Дж/кг)

Вычислите это значение, и полученное число будет КПД установки в десятичной форме. Чтобы получить значение в процентах, умножьте его на 100.