Question

. Тепловая машина, работающая по циклу Карно, за один цикл совершает работу, равную 2,5 кДж, и отдает холодильнику количество теплоты, равное 2,5 кДж. а) Определите КПД тепловой машины. б) Чему равна температура нагревателя, если температура холодильника 17 °С? в) Какое топливо использовалось в тепловой машине, если за один цикл сгорало 0,12 г топлива?

Answer 1

1)Найдём КПД:
КПД=Q1-Q2/Q1
КПД=5кДж-2,5 кДж/5кДж=50%
2)Найдём температуру нагревателя
КПД=T1-T2/T1
T1=17/0,5=34°С
3)Найдём вид топлива
Q=km
5кДж=k*0,00012 kг
k=4.16 *10^7(нефть)

Answer 2

Тепловая машина, работающая по циклу Карно

Тепловая машина, работающая по циклу Карно, является идеальной тепловой машиной, которая работает между двумя тепловыми резервуарами. Она состоит из двух изотермических и двух адиабатических процессов. В цикле Карно тепловая машина поглощает теплоту от нагревателя, выполняет работу и отдает остаточную теплоту холодильнику.

Определение КПД тепловой машины

КПД (коэффициент полезного действия) тепловой машины определяется как отношение работы, совершенной машиной, к количеству теплоты, полученной от нагревателя. Математически это можно записать следующим образом:

КПД = (работа, совершенная машиной) / (количество теплоты, полученное от нагревателя)

В данном случае, количество теплоты, полученное от нагревателя, равно 2,5 кДж, а работа, совершенная машиной, также равна 2,5 кДж. Следовательно, КПД тепловой машины равен 1.

Определение температуры нагревателя

Для определения температуры нагревателя, если известна температура холодильника, можно использовать формулу Карно:

КПД = 1 - (Тхолодильника / Тнагревателя)

Где Тхолодильника - температура холодильника, а Тнагревателя - температура нагревателя.

В данном случае, температура холодильника равна 17 °C. Подставляя значения в формулу, можно определить температуру нагревателя:

1 = 1 - (17 / Тнагревателя)

Решая уравнение, получаем:

Тнагревателя = 17 / (1 - 1) = 17 / 0 = неопределенность

Таким образом, с учетом предоставленных данных, невозможно определить температуру нагревателя.

Определение используемого топлива

Для определения используемого топлива, если известно количество топлива, сгоревшего за один цикл, можно использовать следующую формулу:

Количество сгоревшего топлива = (работа, совершенная машиной) / (КПД * низшая теплота сгорания топлива)

В данном случае, количество сгоревшего топлива равно 0,12 г. Подставляя значения в формулу, можно определить низшую теплоту сгорания топлива:

0,12 = (2,5 кДж) / (1 * низшая теплота сгорания топлива)

Решая уравнение, получаем:

низшая теплота сгорания топлива = (2,5 кДж) / 0,12 г = 20,83 кДж/г

Таким образом, с учетом предоставленных данных, низшая теплота сгорания топлива составляет 20,83 кДж/г. Однако, конкретное топливо, используемое в тепловой машине, не указано в предоставленной информации.

Источники: - ... - ... - ... - ... - ... - ... - ... - ... - ... - ...