Question

Температуры нагревателя и холодильника теплового двигателя, работающего по циклу Карно, T1=600К и T2=300К соответственно. Какую мощность P развивает двигатель, если рабочему телу от нагревателя ежесекундно передается килоджоуль энергии?

Answer 1

Решение во вложении..!

 

Answer 2

Чтобы вычислить мощность, развиваемую тепловым двигателем, используем формулу:

p = (Q1 - Q2) / t,

где p - мощность (в ваттах), Q1 - энергия, передаваемая рабочему телу от нагревателя за единицу времени (в джоулях), Q2 - энергия, отводимая рабочего тела холодильнику за единицу времени (в джоулях), t - время (в секундах).

Нам уже дано, что рабочему телу от нагревателя передается 1 килоджоуль энергии за секунду, поэтому Q1 = 1000 Дж/с.

Для нахождения Q2 воспользуемся тем, что тепловой двигатель работает по циклу Карно и температуры нагревателя (t1) и холодильника (t2) известны.

КПД (эффективность) теплового двигателя, работающего по циклу Карно, можно выразить, используя формулу:

η = 1 - (t2 / t1),

где η - КПД теплового двигателя.

Таким образом, Q2 = η * Q1.

Подставляя значения, получим:

Q2 = (1 - (300 / 600)) * 1000 = 500 Дж/с.

Теперь мы можем вычислить мощность:

p = (Q1 - Q2) / t = (1000 - 500) / 1 = 500 Вт.

Таким образом, тепловой двигатель, работающий по циклу Карно, развивает мощность 500 Вт.