Определи отношение тепловой энергии, передаваемой оТ холодильника к нагревателю холодильной машины, к работе внешних сил, если машина работает по циклу Карн0 (п= 39 %).

Для решения задачи нужно определить отношение тепловой энергии, передаваемой от холодильника к нагревателю, к работе внешних сил для холодильной машины, работающей по циклу Карно.

Шаг 1: Понимание термодинамических процессов

Итак, в первую очередь, давайте разберемся с тем, что такое холодильная машина и цикл Карно:

• Цикл Карно - это идеализированный термодинамический цикл, который состоит из двух изотермических и двух адиабатических процессов. Он служит эталоном для работы тепловых машин.
• КПД (коэффициент полезного действия) холодильной машины определяется как отношение полезного действия машины к затраченной работе.

Шаг 2: Формулы для холодильной машины

Для холодильной машины отношение тепловой энергии, передаваемой от холодильника (Q_h) к нагревателю (Q_c), можно представить следующей формулой:

\[ Q_c = Q_h + A \]

где:

• \( Q_h \) - теплота, переданная холодильнику,
• \( A \) - работа, внешних сил (то есть работа, затраченная на работу машины).

Из этого следует, что:

\[ Q_c = \frac{Q_h}{1 - \eta} \]

где:

• \( \eta \) - коэффициент полезного действия (КПД) машин, который равен 39% или 0,39.

Шаг 3: Определение отношения

Теперь мы можем выразить требуемое отношение:

\[ \frac{Q_h}{A} = \frac{Q_c - A}{A} \]

Подставляем выражение для \( Q_c \):

\[ \frac{Q_h}{A} = \frac{\frac{Q_h}{1 - 0,39} - A}{A} \]

После преобразования абсолютно произнесем, что:

\[ \frac{Q_h}{A} = \frac{Q_h}{1 - 0,39 A} - 1 \]

Шаг 4: Определение количественных значений

Сразу определить конкретное значение отношения не получится без дополнительных зависимостей. Однако общее математическое отношение между теплотой и работой можно рассчитать по формуле для работы в цикле Карно или просто сказать, что оно пропорционально КПД:

Вывод:

\[ \frac{Q_c}{A} = \frac{1}{1 - 0,39} \approx \frac{1}{0,61} \approx 1,64 \]

Заключение

Таким образом, для холодильной машины по циклу Карно, работающей с КПД 39%, отношение тепловой энергии \( Q_h \) к работе внешних сил \( A \) будет в пределах отношения между переданной теплотой и работой. Финальное значение можно считать примерно равным 1,64.

Это означает, что количество тепла, передаваемого от холодильника к нагревателю, примерно в 1,64 раза больше, чем работа, затраченная на обеспечение этого процесса.