Question

к тепловой машине подвели 5730 дж теплоты нагрев рабочий газ до 573 к найти полезную работу машины если температура холодильника 350 к

Answer 1

Ответ:

2235 Дж

Объяснение:

Q=5730 Дж     T1=573 K    T2=350 K    A=?

===

КПД n=(T1-T2)/T1=(573-350)/573≈0.39

A=n*Q=0.39*5730≈2235 Дж

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

Answer 2

Для расчета полезной работы тепловой машины, в данном случае, нам нужно применить первое начало термодинамики. Первое начало термодинамики утверждает, что изменение внутренней энергии системы равно сумме теплового воздействия и работы над системой:

ΔU = Q - W

где: ΔU - изменение внутренней энергии системы, Q - теплота, подведенная к системе, W - полезная работа, совершенная системой.

Теплота, подведенная к системе (Q), равна 5730 Дж, как указано в вашем вопросе.

Теперь нам нужно найти работу (W), которую система выполнила. Для этого мы можем использовать формулу Карно для эффективности тепловой машины:

Efficiency (η) = 1 - (Tc/Th)

где: Efficiency (η) - эффективность машины, Tc - температура холодильника (в абсолютной шкале, т.е., в Кельвинах), Th - температура нагретого рабочего газа (в абсолютной шкале, также в Кельвинах).

Температура холодильника (Tc) равна 350 К, как указано в вашем вопросе.

Чтобы найти температуру нагретого рабочего газа (Th), нам нужно использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где: P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура (в Кельвинах).

Мы можем выразить температуру Th через P, V и другие известные параметры, зная, что внутренняя энергия системы для идеального газа связана с его температурой следующим образом:

U = CnRT

где C - молярная теплоемкость при постоянном объеме.

Теперь мы можем воспользоваться этой информацией и уравнением эффективности Карно, чтобы найти температуру Th и, затем, полезную работу W:

Efficiency (η) = 1 - (Tc/Th)

ΔU = Q - W

Сначала найдем Th:

U = CnRT 5730 Дж = CnRTh

Теперь рассмотрим эффективность машины:

Efficiency (η) = 1 - (Tc/Th)

η = 1 - (350 K / Th)

Теперь мы можем объединить два уравнения:

5730 Дж = CnRTh * (1 - (350 K / Th))

Теперь, решая это уравнение относительно Th, мы сможем найти температуру Th. После этого, мы сможем найти полезную работу W, используя первое начало термодинамики:

ΔU = Q - W

W = Q - ΔU

Сначала найдем Th, а затем рассчитаем W. Однако для точного решения потребуется знание молярной теплоемкости C и количества вещества n. Если у вас есть дополнительная информация, пожалуйста, предоставьте ее, чтобы продолжить расчеты.