Question

Двигун внутрішнього згоряння має ККД 28 % при температурі горіння палива 9270 С. Обчисліть температуру відпрацьованого газу. Розв'язати задачу таким чином : Дано :........ Знайти :........ Розв'язання :........... Відповідь :............... Терміново, будь ласка!!!

Answer 1

Ответ:

864 K (591 °С)

Объяснение:

Дано : ККД 28 %=0,28;

T₁=927 °С=1200 K;

 Знайти :T₂     ?

 ККД=1-T₂/T₁; T₂=(1-KKД)*T₁=(1-0,28)*1200=864 K

Answer 2

Задачу можна розв'язати, використовуючи другий закон термодинаміки, який стверджує, що робота, виконана над газом у процесі його розширення, дорівнює зміні енергії газу. У даному випадку, ми можемо використовувати рівняння:

Q - W = ΔU,

де: Q - тепло, подане до системи (енергія горіння палива), W - робота, виконана над газом, ΔU - зміна внутрішньої енергії газу.

Ми знаємо ККД двигуна (η) і температуру горіння палива (Tгоріння). ККД можна виразити як відношення роботи до тепла:

η = W / Q.

Звідси можна виразити роботу W:

W = η * Q.

Також, можемо виразити тепло Q, використовуючи закон збереження енергії:

Q = ΔU + W.

Знаючи, що ΔU = 0 (відпрацьований газ не змінює свою внутрішню енергію), ми можемо записати:

Q = W.

Тепер ми можемо обчислити тепло Q, яке подається до системи:

Q = η * Q.

Тепер підставимо дані:

η = 28% = 0,28 (у десятковому вигляді), Tгоріння = 9270 °C = 9270 + 273,15 К = 9543,15 К (у Кельвінах).

Тепер розв'яжемо для Q:

0,28 = W / Q,

Q = W / 0,28.

Тепер ми можемо використати другий закон термодинаміки для обчислення роботи:

W = Q = η * Q,

W = 0,28 * Q.

Тепер, знаючи роботу, можемо використати закон ідеального газу, щоб обчислити температуру відпрацьованого газу:

W = ΔU = n * C_v * (Tвідпрацьованого - Tгоріння),

де: n - кількість речовини газу (у молекулах), C_v - молярна специфічна теплоємність при постійному об'ємі, Tвідпрацьованого - температура відпрацьованого газу (що нас цікавить), Tгоріння - температура горіння палива (9543,15 К), W - робота (що ми вже обчислили).

Тепер можемо виразити Tвідпрацьованого:

Tвідпрацьованого = Tгоріння - (W / (n * C_v)).

Для подальших обчислень нам потрібно більше даних, таких як кількість речовини газу (n) і молярна специфічна теплоємність при постійному об'ємі (C_v). Без цих даних неможливо обчислити точну температуру відпрацьованого газу.