Давайте решим предложенные задачи по термодинамике.
Задача 1
Тепловой двигатель за цикл работы получает от нагревателя количество теплоты, равное 3 кДж, и отдаёт холодильнику 2,4 кДж. Определите КПД двигателя.
Коэффициент полезного действия (КПД) можно рассчитать по формуле: \[ \eta = \frac{Q_{полез}}{Q_{вход}} = \frac{Q_{вход} - Q_{выход}}{Q_{вход}} \] где:
- \( Q_{вход} = 3 \, \text{кДж} \)
- \( Q_{выход} = 2.4 \, \text{кДж} \)
Подставим известные значения: \[ Q_{полез} = Q_{вход} - Q_{выход} = 3 - 2.4 = 0.6 \, \text{кДж} \] Теперь подставим это значение в формулу для КПД: \[ \eta = \frac{0.6 \, \text{кДж}}{3 \, \text{кДж}} = 0.2 \] Таким образом, КПД двигателя равен: \[ \eta = 20\% \]
Задача 2
К чему равен коэффициент полезного действия паровой турбины, если полученное ею количество теплоты равно 1000 МДж, а полезная работа составляет 400 МДж?
Коэффициент полезного действия можно рассчитать по той же формуле: \[ \eta = \frac{Q_{полез}}{Q_{вход}} = \frac{400 \, \text{МДж}}{1000 \, \text{МДж}} \] \[ \eta = 0.4 \] Таким образом, КПД паровой турбины равен: \[ \eta = 40\% \]
Задача 3
Какое количество теплоты тепловой двигатель отдаёт холодильнику, если от нагревателя он получает 900 МДж, а его коэффициент полезного действия равен 30%?
Зная КПД, можем найти полезную работу: \[ \eta = \frac{Q_{полез}}{Q_{вход}} \implies Q_{полез} = \eta \cdot Q_{вход} \] Подставим известные значения: \[ Q_{полез} = 0.3 \cdot 900 \, \text{МДж} = 270 \, \text{МДж} \] Теперь найдём количество теплоты, которое отдаётся холодильнику: \[ Q_{выход} = Q_{вход} - Q_{полез} \] \[ Q_{выход} = 900 \, \text{МДж} - 270 \, \text{МДж} = 630 \, \text{МДж} \] Таким образом, количество теплоты, отдаваемое холодильнику, составляет: \[ Q_{выход} = 630 \, \text{МДж} \]
Если у вас есть дополнительные вопросы или требуется помощь с другими задачами, пожалуйста, дайте знать!