Во сколько раз увеличится кпд идеального теплового двигателя,если температура нагревателя повысится от 400 до 600 к?температура холодильника 300 к определите кпд теплового двигателя,если количество теплоты,полученное от нагревателя за цикл, равно 500 дж, а количество теплоты,отданное холодильнику за цикл составляет 400дж

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

КПД идеального теплового двигателя увеличится в 2 раза, а КПД двигателя во втором случае составит 0,2 (или 20%). ️ Шаг 1: Расчет изменения КПД идеального двигателя Для идеального теплового двигателя (цикл Карно) коэффициент полезного действия вычисляется по формуле: η=T1T2T1eta equals the fraction with numerator cap T sub 1 minus cap T sub 2 and denominator cap T sub 1 end-fraction где T1cap T sub 1 — температура нагревателя, T2cap T sub 2 — температура холодильника. Вычислим КПД для двух случаев:

  1. При T1a=400 Кcap T sub 1 a end-sub equals 400 К и T2=300 Кcap T sub 2 equals 300 К:
    η1=400300400=100400=0,25eta sub 1 equals the fraction with numerator 400 minus 300 and denominator 400 end-fraction equals 100 over 400 end-fraction equals 0 comma 25 При T1b=600 Кcap T sub 1 b end-sub equals 600 К и T2=300 Кcap T sub 2 equals 300 К:
    η2=600300600=300600=0,5eta sub 2 equals the fraction with numerator 600 minus 300 and denominator 600 end-fraction equals 300 over 600 end-fraction equals 0 comma 5 Находим, во сколько раз увеличится КПД:
    k=η2η1=0,50,25=2k equals the fraction with numerator eta sub 2 and denominator eta sub 1 end-fraction equals the fraction with numerator 0 comma 5 and denominator 0 comma 25 end-fraction equals 2

️ Шаг 2: Расчет КПД через количество теплоты Для любого теплового двигателя КПД определяется через полученную от нагревателя теплоту Q1cap Q sub 1 и отданную холодильнику теплоту Q2cap Q sub 2: η=Q1Q2Q1eta equals the fraction with numerator cap Q sub 1 minus cap Q sub 2 and denominator cap Q sub 1 end-fraction Подставим значения Q1=500 Джcap Q sub 1 equals 500 Дж и Q2=400 Джcap Q sub 2 equals 400 Дж: η=500400500=100500=0,2eta equals the fraction with numerator 500 minus 400 and denominator 500 end-fraction equals 100 over 500 end-fraction equals 0 comma 2 В процентах это составит: 0,2100%=20%0 comma 2 center dot 100 % equals 20 %. Ответ: КПД увеличится в 2 раза; КПД теплового двигателя равен 0,2 (или 20%). Могу помочь рассчитать максимальную работу, которую совершит этот двигатель, или разобрать другие задачи на термодинамические циклы.

Форма ответа

Ваш аватар