Тепловой двигатель мощность 10 квт потребляет за 1 час работы 9,7 кг бензина. температура нагревателя т1 = 227 гр. цельсия, а температура холодильника т2 = 81 гр. цельсия. во сколько раз кпд этого двигателя меньше, чем кпд идеального теплового двигателя, работающего при тех же температурах, что нагреватель и холодильни?

КПД данного двигателя меньше КПД идеального теплового двигателя в 3,62 раза. ️ Шаг 1: Определение КПД реального двигателя Коэффициент полезного действия (КПД) реального двигателя определяется как отношение полезной работы $A$ к затраченной энергии $Q_1$ (теплоте сгорания топлива).

1. Полезная работа за время $t=3600$ с при мощности $P=10$ кВт:
   $A=P\cdot t=10000\cdot 3600=3,6\cdot {10}^7\text{Дж}$ Теплота, выделившаяся при сгорании бензина ( $q\approx 4,6\cdot {10}^7$ Дж/кг):
   $Q_1=m\cdot q=9,7\cdot 4,6\cdot {10}^7=44,62\cdot {10}^7\text{Дж}$ КПД реального двигателя:
   ${\eta }_{real}=\frac{A}{Q_1}=\frac{3,6\cdot {10}^7}{44,62\cdot {10}^7}\approx 0,0807\text{(или 8,07\%)}$

️ Шаг 2: Определение КПД идеального двигателя (цикла Карно) КПД идеальной тепловой машины зависит только от абсолютных температур нагревателя $T_1$ и холодильника $T_2$.

1. Переведем температуры в Кельвины:
   $T_1=227+273=500\text{К}$ $T_2=81+273=354\text{К}$ Вычислим идеальный КПД:
   ${\eta }_{ideal}=\frac{T_1-T_2}{T_1}=\frac{500-354}{500}=\frac{146}{500}=0,292\text{(или 29,2\%)}$

️ Шаг 3: Сравнение КПД Чтобы найти, во сколько раз КПД идеального двигателя больше реального, вычислим их отношение: $k=\frac{{\eta }_{ideal}}{{\eta }_{real}}=\frac{0,292}{0,0807}\approx 3,619$ Ответ: КПД идеального теплового двигателя больше КПД данного двигателя в 3,62 раза. Нужно ли рассчитать удельный расход топлива для этого двигателя при достижении идеального КПД?