Question

Чему равен кпд идеального теплового двигателя ,если температура нагревателя 455, а холодильника -273

Answer 1

КПД идеального теплового двигателя можно определить с использованием Карно-цикла, который представляет собой теоретический процесс между двумя резервуарами разной температуры. КПД (КПЭ) Карно-цикла выражается формулой:

\[ \eta_{\text{Карно}} = 1 - \frac{T_C}{T_H}, \]

где: - \(\eta_{\text{Карно}}\) - КПД Карно, - \(T_C\) - температура холодильного резервуара в абсолютных единицах (Кельвина), - \(T_H\) - температура нагревательного резервуара в абсолютных единицах (Кельвина).

В вашем вопросе температура нагревателя \(T_H\) равна 455 К, а температура холодильника \(T_C\) равна -273 К (0 К в шкале Кельвина). Поскольку температура не может быть отрицательной, а шкала Кельвина абсолютная, то значение \(T_C\) должно быть взято в абсолютных единицах.

Температура в Кельвинах (\(T_C\)) = -273 К + 273 К = 0 К.

Теперь мы можем подставить значения в формулу КПД Карно:

\[ \eta_{\text{Карно}} = 1 - \frac{0}{455} = 1. \]

Таким образом, КПД идеального теплового двигателя, работающего между резервуарами с температурой 455 К и 0 К, равен 1 или 100%. Это значение представляет теоретический предел эффективности тепловых двигателей, который достигается только в идеальных условиях Карно-цикла. В реальных условиях КПД тепловых двигателей всегда будет меньше этого значения из-за различных потерь энергии в процессе работы.