Определите КПД двигателя и температуру холодильника, если температура нагревателя 127С. При работе машина получает от нагревателя 2.105 Дж теплоты, а отдает холодильнику 1,4.105 Дж.
от

1 Ответ

Дано:
- Температура нагревателя Т1 = 127 °С = 127 + 273.15 = 400.15 К
- Количество теплоты от нагревателя Q1 = 2 * 10^5 Дж
- Количество теплоты, отданное холодильнику Q2 = 1.4 * 10^5 Дж

Найти: КПД двигателя η и температуру холодильника Т2.

Решение:

КПД (η) теплового двигателя определяется как отношение работы W, выполненной двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя Q1:

η = W / Q1.

Работа W может быть найдена через разность количества теплоты, полученной от нагревателя, и количества теплоты, отданного холодильнику:

W = Q1 - Q2.

Теперь подставим значение W в формулу для КПД:

η = (Q1 - Q2) / Q1.

Подставляем известные значения:

η = (2 * 10^5 - 1.4 * 10^5) / (2 * 10^5)
   = (0.6 * 10^5) / (2 * 10^5)
   = 0.3.

Теперь найдем температуру холодильника Т2. Для этого воспользуемся соотношением между количеством теплоты и температурами в тепловом двигателе:

Q1 / T1 = Q2 / T2.

Отсюда мы можем выразить Т2:

T2 = Q2 * T1 / Q1.

Подставим известные значения:

T2 = (1.4 * 10^5) * (400.15) / (2 * 10^5).

Выполним расчет:

T2 = (1.4 * 400.15) / 2
   ≈ 280.105 К.

Ответ:
КПД двигателя составляет 0.3 (или 30%), температура холодильника примерно 280.1 К.
от