Question

Рабочее тело теплового двигателя выполняет работу равную 128 кДж, отдавая охладителю 272 кДж тепла. Температура нагревателя 500 К, охладителя 273 К. Рассчитайте количество тепла, полученное от нагревателя, реальный коэффициент полезного действия и максимальный коэффициент полезного действия.

Answer 1

Ответ:

Qн=400 кДж     ηр=32%     ηm=45.4%

Объяснение:

A=128 кДж    Qx=272 кДж   T1=500 K    T2=273 K   Qн=?   ηp=?    ηm=?

===

Qн=A+Qx=128+272=400 кДж

ηp=A/Qн=128/400=0.32   (32%)

ηm=(T1-T2)/T1=(500-273)/500=0.454   (45.4%)

===========================

Answer 2

Для решения этой задачи нам потребуется использовать уравнение Карно для определения реального коэффициента полезного действия (η) и максимального коэффициента полезного действия (η_max) теплового двигателя. Уравнение Карно связывает температуры нагревателя (T_H) и охладителя (T_C) с этими коэффициентами:

η = 1 - (T_C / T_H) η_max = 1 - (T_C / T_H)

В данной задаче у нас следующие данные: - Работа (W) = 128 кДж - Тепло, отдаваемое охладителю (Q_C) = 272 кДж - Температура нагревателя (T_H) = 500 K - Температура охладителя (T_C) = 273 K

Сначала мы можем рассчитать количество тепла, полученное от нагревателя (Q_H) с использованием первого закона термодинамики:

Q_H = W + Q_C Q_H = 128 кДж + 272 кДж Q_H = 400 кДж

Теперь мы можем рассчитать реальный коэффициент полезного действия (η) с использованием уравнения Карно:

η = 1 - (T_C / T_H) η = 1 - (273 K / 500 K) η ≈ 0.454

Теперь давайте рассчитаем максимальный коэффициент полезного действия (η_max), который будет иметься при абсолютно идеальном (Карно) процессе:

η_max = 1 - (T_C / T_H) η_max = 1 - (273 K / 500 K) η_max ≈ 0.454

Таким образом, реальный и максимальный коэффициенты полезного действия равны приблизительно 0.454.