Question

Что дает большое увеличение кпд цикла карно-увеличение на t=20K температуры нагревателя или понижение на t=20K температуры холодильника?Какова разница между кпд в обоих случаях? T1=300K. T2=200K.

Answer 1

Т1=300 К -нагреватель

Т2= 200 К - холодильник

 

кпд = (Т1-Т2) /Т1 = 1- Т2/Т1 =1-200/300 =1-0,67 = 0.33 = 33%

 

увеличение на t=20K температуры нагревателя

кпд =  1- Т2/Т1 =1 - 200 / (300+20)= 0.375 = 37.5%

увеличение на t=20K температуры холодильника

кпд =  1- Т2/Т1 =1 - (200+20) / 300= 0.267 = 26.7%

 

ОТВЕТ  

большое увеличение кпд дает увеличение на t=20K температуры нагревателя

Answer 2

КПД цикла Карно и его зависимость от температур

Цикл Карно является идеальным термодинамическим циклом, состоящим из двух изотермических и двух адиабатических процессов. КПД (коэффициент полезного действия) цикла Карно определяется как отношение работы, совершенной циклом, к теплоте, полученной от нагревателя. КПД цикла Карно можно выразить следующей формулой:

КПД = 1 - (T2 / T1)

где T1 - температура нагревателя, T2 - температура холодильника.

Влияние изменения температур на КПД цикла Карно

Если увеличить температуру нагревателя на ΔT, то КПД цикла Карно увеличится на ΔT / T1. Соответственно, если понизить температуру холодильника на ΔT, то КПД цикла Карно также увеличится на ΔT / T1.

Разница в КПД при увеличении и понижении температур

При увеличении температуры нагревателя на ΔT, КПД цикла Карно увеличится на ΔT / T1. При понижении температуры холодильника на ΔT, КПД цикла Карно также увеличится на ΔT / T1. Разница в КПД между этими двумя случаями будет одинаковой и равна ΔT / T1.

Пример расчета разницы в КПД

Для конкретного примера, где T1 = 300K и T2 = 200K, если увеличить температуру нагревателя на 20K (t = 20K), то разница в КПД будет:

ΔКПД = ΔT / T1 = 20K / 300K = 0.0667

То есть, КПД цикла Карно увеличится на 0.0667 при увеличении температуры нагревателя на 20K.

Аналогично, если понизить температуру холодильника на 20K (t = 20K), то разница в КПД также будет 0.0667.

Заключение

Таким образом, увеличение температуры нагревателя или понижение температуры холодильника на 20K приведет к одинаковому увеличению КПД цикла Карно на 0.0667.