Задача Задача №3561515
А
А
Ниже подробные решения по каждому вопросу с пошаговыми объяснениями.
- Классический цикл Карно состоит из:
- два изотермных процесса и два адиабатических процесса. Правильный ответ: 2-х изотерм и 2-х адиабат.
- Машина совершает полезную работу W = 50 Дж и отдает холодильнику Qc = 150 Дж.
- Qh = W + Qc = 50 + 150 = 200 Дж.
- КПД η = W / Qh = 50 / 200 = 0,25 = 25%.
- В идеальном тепловом двигателе Tc = Th / 5.
- КПД Карно: η = 1 − Tc/Th = 1 − (Th/5)/Th = 1 − 1/5 = 4/5 = 0,80. Ответ: 80%.
- Коэффициент полезного действия теплового двигателя η определяется как отношение полезной работы к подведённой теплоте:
- η = W / Qh.
- Это эквивалентно отношению механической работы к израсходованной энергии Qh. Правильный ответ: Отношение механической работы, совершаемой двигателем, к израсходованной энергии.
- Величину ε часто называют холодильным коэффициентом (COP).
- Для холодильника COP = Qc / W.
- Таким образом ε действительно обозначает COP холодильника. Ответ: да, ε называют холодильным коэффициентом (COP).
- Максимальное значение КПД для тепловой машины при Th = 727°C и Tc = 27°C.
- Переведём в Кельвины: Th = 727 + 273,15 ≈ 1000,15 K; Tc = 27 + 273,15 ≈ 300,15 K.
- ηmax = 1 − Tc/Th ≈ 1 − 300,15/1000,15 ≈ 1 − 0,30 ≈ 0,70. Ответ: около 70%.
- Для повышения КПД теплового двигателя нужно либо увеличить температуру нагревателя, либо уменьшить температуру холодильника (или и то, и другое).
- Формула Карно: η = 1 − Tc/Th. Рост Th или снижение Tc повышает η.
- КПД η = 60% = 0,60. В холодильник отдано Qc = 100 Дж.
- Из relation: Qh = W + Qc и W = η Qh → Qh = W/η.
- Но Qh = W + Qc = η Qh + Qc ⇒ (1 − η) Qh = Qc ⇒ Qh = Qc / (1 − η) = 100 / 0,40 = 250 Дж.
- Тогда W = η Qh = 0,60 × 250 = 150 Дж. Ответ: количество теплоты от нагревателя Qh = 250 Дж.
- Идеальная тепловая машина имеет W = 30 Дж, КПД η = 60% = 0,60.
- Qh = W / η = 30 / 0,60 = 50 Дж.
- Qc = Qh − W = 50 − 30 = 20 Дж. Ответ: 20 Дж.
- Карно: Th = 227°C, Tc = 27°C.
- В Кельвинах: Th ≈ 500,15 K; Tc ≈ 300,15 K.
- η = 1 − Tc/Th ≈ 1 − 300,15/500,15 ≈ 1 − 0,600 ≈ 0,400.
- W за цикл = 10 кДж → Qh = W / η ≈ 10 / 0,400 ≈ 25 кДж. Ответ: около 25 кДж.
Если нужно, могу повторить расчёты с другими округлениями или привести краткую формулу для каждого типа вопросов.