Бесплатное занятие с репетитором 1 на 1! Оценим уровень знаний, разберём тему,
сформируем план подготовки к ЕГЭ. Запишись через тг-бот

осталось мест 52
Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
При поддержке
Тренировки Пробники Статистика Карточки Учебник Об экзамене Учительская
  • Тренажёр заданий ЕГЭ
  • Тренажёр ЕГЭ по Физике
  • Список заданий №3022
  • Задание №3022
  • Задание №4564 ЕГЭ Физике

    Условие задания #4564

    №3022 по КИМ

    Многие сельские дома отапливаются в настоящее время при помощи электрообогревателей, что обходится достаточно дорого. При этом совершаемая электрическим током работа А превращается в равное ей количество теплоты Q, и батареи отопления нагреваются до температуры Т1 = 60 °С. Однако расходы можно значительно снизить, если использовать эту работу A для перекачки теплоты Qхол от внешнего теплового резервуара, имеющего температуру Т2 = 0 °С (например, от незамерзающего зимой пруда), к батареям, выделяя в них количество теплоты Qнагр. Во сколько раз n при этом количество теплоты Qнагр превышает Q = А, если перекачивающее теплоту устройство работает по идеальному циклу Карно, запущенному в обратном направлении, а температура батарей остаётся равной Т1? Считайте, что в идеальной тепловой машине все процессы обратимые, так что при запуске её в обратном направлении знаки всех энергетических вкладов (работы и количеств теплоты) просто поменяются, а соотношения между ними останутся прежними.

    Ответ

    Ответ:

    -

    Решение

    1. Согласно первому закону термодинамики, A = Q_{нагр} минус Q{хол}. Здесь мы считаем все величины положительными, а знаки разных вкладов учитываем при написании уравнений.

     

    2. Согласно второму закону термодинамики, КПД идеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно, \eta = 1 минус дробь, числитель — Q_{хол}, знаменатель — Q_{нагр } = 1 минус дробь, числитель — T_2, знаменатель — T_1 , откуда Q_{нагр} = Q_{хол} дробь, числитель — T_1, знаменатель — T_2 , где Q_{хол} = Q_{нагр} минус A.

     

    3. В идеальной тепловой машине все процессы обратимые. Как указано в условии задачи, при запуске её в обратном направлении знаки всех энергетических вкладов просто поменяются, а соотношения между ними останутся прежними. В частности, из написанных уравнений следует, что Q_{нагр} = A дробь, числитель — T_1, знаменатель — T_1 минус T_2 .

     

    4. Окончательно получаем: n = дробь, числитель — Q_{нагр}, знаменатель — A = дробь, числитель — T_1, знаменатель — T_1 минус T_2 = дробь, числитель — 333К, знаменатель — 60К = 5,55. Это очень выгодно по сравнению с простыми электрообогревателями, КПД которых равен единице!

     

    Понятно ли решение?

    Решения от учеников
    0

    Похожие задания

    15
    Задание №4626Задание №4562Задание №4563Задание №4564Задание №4624Задание №4625Задание №4627Задание №7201Задание №11469Задание №11818Задание №17426Задание №26339Задание №18374Задание №18561Задание №18983
    Бесплатно

    Решай задачи ЕГЭ в приложении

    Скачивай наш Тренажер ЕГЭ на iPhone или Android и тренируйся в любое время и в любом месте!

    Саша — ассистент в телеграмме