Для приведения в действие паровой машины в топке сжигают каменный уголь. Температура в топке составляет 850 °C. Считая, что в качестве холодильника паровая машина использует…
Для приведения в действие паровой машины в топке сжигают каменный уголь. Температура в топке составляет 850 °C. Считая, что в качестве холодильника паровая машина использует атмосферу, температура которой равна 20 °C, определите максимальный теоретически возможный КПД этой паровой машины. Ответ выразите в процентах и округлите до целого числа.
Для определения максимального теоретически возможного коэффициента полезного действия (КПД) паровой машины, можно использовать формулу, основанную на принципе Карно:
\[ K = 1 - \frac{T_c}{T_h} \]
где:
- \( K \) — КПД,
- \( T_h \) — абсолютная температура горячего источника (в Кельвинах),
- \( T_c \) — абсолютная температура холодного источника (в Кельвинах).
Температуры необходимо перевести в Кельвины:
- Температура в топке \( T_h = 850\, °C = 850 + 273.15 = 1123.15\, K \)
- Температура атмосферы \( T_c = 20\, °C = 20 + 273.15 = 293.15\, K \)
Теперь подставим значения в формулу:
\[ K = 1 - \frac{293.15}{1123.15} \]
Выполним расчет:
\[ K = 1 - 0.2614 \approx 0.7386 \]
Чтобы выразить КПД в процентах, умножим результат на 100:
\[ K \times 100 \approx 73.86\% \]
Округляя до целого числа, получаем:
\[ K \approx 74\% \]
Таким образом, максимальный теоретически возможный КПД этой паровой машины составляет 74%.
