Question

Температура нагревателя больше температуры холодильника на 200. K. Чему равна температура нагревателя, если КПД теплового двигателя 50%?

Answer 1

Дано:
Тх - Тн = 200К
η = 50% = 0,5
Тн - ?
η = Тн - Тх/Тн
0,5 = 200/Тн. => Т.н = 200 : 0,5 = 400К
Ответ: 400К

Answer 2

Для решения этой задачи, нам потребуется знать температуру холодильника, а также КПД теплового двигателя.

Пусть температура холодильника равна T_х, а температура нагревателя - T_н.

Мы знаем, что температура нагревателя больше температуры холодильника на 200 K, т.е.:

T_н = T_х + 200 K.

Также, известно, что КПД (КПЭ - коэффициент полезного эффекта) теплового двигателя равен 50%. КПД определяется как отношение полезной работы к затраченной энергии:

КПД = (Полезная работа) / (Затраченная энергия) * 100%.

Так как у нас нет точных значений полезной работы или затраченной энергии, давайте предположим, что КПД относится к переносу тепла от нагревателя к холодильнику. В таком случае, КПД можно выразить как:

КПД = (Теплопередача к холодильнику) / (Потребляемая тепловая энергия) * 100%.

Потребляемая тепловая энергия - это количество теплоты, которую получает нагреватель, чтобы поддерживать заданную температуру.

Используя эти предположения, мы можем записать уравнение для КПД:

50% = (T_х - T_н) / (T_н) * 100%.

Теперь можем решить уравнение относительно T_н:

0.5 = (T_х - T_н) / T_н.

0.5 * T_н = T_х - T_н.

1.5 * T_н = T_х.

T_н = T_х / 1.5.

Теперь, если у нас есть значение температуры холодильника T_х, мы можем найти температуру нагревателя T_н, разделив T_х на 1.5.

Обратите внимание, что это предположение о КПД относится к передаче тепла, и в реальных системах могут быть другие потери энергии, которые необходимо учитывать. Тем не менее, для данной задачи, если мы предположим такой подход, то получим T_н = T_х / 1.5.