Question

ККД теплового двигуна становить 30%. Яким стане ККД, якщо температуру нагрівника підвищити на 20%, а температуру холодильника знизити на 20%?​

Answer 1

ККД (коефіцієнт корисної дії) теплового двигуна відображає відношення корисної роботи, яку він здійснює, до енергії, яку отримує від палива. У даному випадку, якщо ККД теплового двигуна становить 30%, то це означає, що лише 30% енергії, отриманої від палива, використовується для корисної роботи.

Далі, якщо температуру нагрівника підвищити на 20%, то це призведе до зростання енергії, яку отримує тепловий двигун. Таким чином, після підвищення температури нагрівника, енергія, отримана від палива, збільшиться на певний відсоток.

У той же час, якщо температуру холодильника знизити на 20%, то це призведе до зменшення втрат енергії через віддачу тепла в атмосферу. Таким чином, після зниження температури холодильника, втрати енергії зменшаться на певний відсоток.

Для знаходження нового значення ККД, необхідно обчислити, наскільки зміниться енергія, отримана від палива, і втрати енергії після підвищення температури нагрівника і зниження температури холодильника. Після цього потрібно знайти нове відношення корисної роботи до отриманої енергії і обчислити відсоткове значення.

Точний розрахунок може бути складним без відомостей про конкретні числові значення енергії та температур, тому нижче наведено загальну формулу для обчислення ККД:

ККД = (корисна робота / отримана енергія) * 100%

Застосуємо цю формулу до випадку, коли ККД = 30%:

ККД = (0,3 / 1) * 100% = 30%

Згідно з умовою, можна припустити, що енергія, отримана від палива, зміниться на 20% після підвищення температури нагрівника. Тому, нове значення отриманої енергії буде 1 + 0,2 = 1,2 одиниці.

Аналогічно, після зниження температури холодильника, втрати енергії зменшаться на 20%, тому нове значення втрат енергії буде 1 - 0,2 = 0,8 одиниці.

Таким чином, нове значення ККД буде:

ККД = (0,3 / 1,2) * 0,8 * 100% = 0,2 * 0,8 * 100% = 0,16 * 100% = 16%

Отже, при збільшенні температури нагрівника на 20% і зниженні температури холодильника на 20%, ККД теплового двигуна зменшиться з 30% до 16%.