1. Какое максимальное теоретически возможное значение КПД может иметь турбина, в которой используют пар с температурой 600°С, а отвод тепла осуществляется с помощью речной воды, обеспечивающей холодильнику температуру 27°С? 2. Какое максимальное теоретически возможное значение КПД может иметь турбина, в которой используют пар с температурой 800 °С, а отвод тепла осуществляется с помощью речной воды, обеспечивающей холодильнику температуру 30°С. 3. Какое максимальное теоретически возможное значение КПД может иметь турбина, в которой используют пар с температурой 600°С, а отвод тепла осуществляется с помощью речной воды, обеспечивающей холодильнику температуру 27°С 4. Рабочее тело тепловой машины получило 70кДж теплоты. При этом холодильнику передано 52,5кДж. Определите КПД такой машины. 5. Тепловая машина с КПД 60% за цикл работы отдает холодильнику количества теплоты, равное 100 Дж. Какое количество теплоты за цикл получает машина от нагревателя? 6. Тепловая машина с КПД 75% за цикл работы получает от нагревателя количество теплоты, равное 60 Дж. Какую полезную работу машина совершает за один цикл?

Решим задачи по тепловым машинкам и КПД (коэффициенту полезного действия). ### Задача 1: **Определить максимальное теоретически возможное значение КПД турбины с паром 600°C и холодильником 27°C.** 1. **Определяем температуры в Кельвинах**: - Температура пара (T₁) = 600°C = 600 + 273 = 873 K - Температура холодильника (T₂) = 27°C = 27 + 273 = 300 K 2. **Используем формулу для КПД Карно**: \[ \eta = 1 - \frac{T_2}{T_1} \] 3. **Подставляем значения**: \[ \eta = 1 - \frac{300}{873} \approx 1 - 0.343 \approx 0.657 \text{ или } 65.7\% \] ### Задача 2: **Определить максимальное теоретически возможное значение КПД турбины с паром 800°C и холодильником 30°C.** 1. **Температуры в Кельвинах**: - Температура пара (T₁) = 800°C = 800 + 273 = 1073 K - Температура холодильника (T₂) = 30°C = 30 + 273 = 303 K 2. **Формула для КПД**: \[ \eta = 1 - \frac{T_2}{T_1} \] 3. **Подставляем значения**: \[ \eta = 1 - \frac{303}{1073} \approx 1 - 0.282 \approx 0.718 \text{ или } 71.8\% \] ### Задача 3: **Повторяется с теми же условиями, что и задача 1. Ответ 65.7%.** ### Задача 4: **Рабочее тело тепловой машины получило 70 кДж теплоты, передано холодильнику 52.5 кДж. Определите КПД.** 1. **Используем формулу для КПД**: \[ \eta = \frac{Q_H - Q_C}{Q_H} \] где \( Q_H \) — количество теплоты, полученное от нагревателя, и \( Q_C \) — количество теплоты, переданное холодильнику. 2. **Подставляем значения**: \[ \eta = \frac{70 - 52.5}{70} = \frac{17.5}{70} \approx 0.250 \text{ или } 25\% \] ### Задача 5: **Тепловая машина с КПД 60% отдает холодильнику 100 Дж. Какое количество теплоты получает машина от нагревателя?** 1. **Зная КПД и количество теплоты, отданной холодильнику**: \[ Q_C = 100 \text{ Дж} \] \[ \eta = 0.60 \] 2. **Используем формулу**: \[ Q_H = \frac{Q_C}{\eta} \] 3. **Подставляем**: \[ Q_H = \frac{100}{0.60} \approx 166.67 \text{ Дж} \] ### Задача 6: **Тепловая машина с КПД 75% получает 60 Дж от нагревателя. Какую полезную работу она совершает?** 1. **Используем формулу для КПД**: \[ \eta = \frac{W}{Q_H} \] 2. **Пусть W — полезная работа, тогда**: \[ W = \eta \cdot Q_H \] 3. **Подставляем**: \[ W = 0.75 \cdot 60 \approx 45 \text{ Дж} \] ### Результаты: 1. КПД для задачи 1: **65.7%** 2. КПД для задачи 2: **71.8%** 3. КПД для задачи 3: **65.7%** 4. КПД для задачи 4: **25%** 5. Количество теплоты от нагревателя в задаче 5: **166.67 Дж** 6. Полезная работа в задаче 6: **45 Дж**