Question

В идеальной тепловой машине газ отдал холодильнику 55% количества теплоты, полученной от нагревателя. Определите температуру холодильника, если температура нагревателя равна 327С 

Answer 1

Дано:Тнагревателя=327 С=600К;КПД=0.45(100-55)…Тхолодильника-? Решение КПД=1-Тх/Тн Тх=(1-КПД)*Те Тх=(1-0.45)*600=330К

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать КПД (коэффициент полезного действия) идеальной тепловой машины. КПД определяется как отношение полезной работы к поданной теплоте. В данном случае, полезной работой будет передача теплоты холодильнику, а поданной теплотой - теплота, полученная от нагревателя.

КПД идеальной тепловой машины (η) можно выразить следующим образом:

η = 1 - (Qхолодильник / Qнагреватель),

где Qхолодильник - количество теплоты, переданное холодильнику, а Qнагреватель - количество теплоты, полученное от нагревателя.

Дано, что газ отдал холодильнику 55% количества теплоты, полученной от нагревателя. То есть Qхолодильник = 0.55 * Qнагреватель.

Таким образом, КПД машины можно записать как:

η = 1 - (0.55 * Qнагреватель / Qнагреватель).

Теперь мы можем рассчитать КПД машины и затем использовать его для определения температуры холодильника.

КПД идеальной тепловой машины также может быть выражен через температуры абсолютной шкалы (Кельвина):

η = 1 - (Tхолодильник / Tнагреватель),

где Tхолодильник и Tнагреватель - температуры холодильника и нагревателя в Кельвинах.

Теперь мы можем выразить температуру холодильника:

Tхолодильник = Tнагреватель * (1 - η).

Подставим известные значения:

Tнагреватель = 327°C + 273.15 = 600.15 K, η = 1 - (0.55 * Qнагреватель / Qнагреватель) = 1 - 0.55 = 0.45.

Теперь вычислим температуру холодильника:

Tхолодильник = 600.15 K * 0.45 ≈ 270.07 K.

Температура холодильника составляет около 270.07 Кельвинов.