Физика. Часть 1. Механика, молекулярная физика и термодинамика. Чухрий Н.И - 101 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ДВФУ | Владивосток

Составители: 

Рубрика: 

101
Решение: Дано:
Q
1
=1кДж=10
3
Дж
Т
1
=500 К.
А=350 Дж
η
к
−? Т
2
−?
КПД тепловой машины показывает, какая доля
теплоты, полученной от нагревателя, превращается в
механическую работу. КПД тепловой машины
выражается формулой
η=А/Q
1
=(Q
1
-Q
2
)/Q
1
, (5.3.1)
где Q
1
– теплота, полученная от нагревателя; А – работа, совершенная
рабочим телом тепловой машины.
Зная КПД тепловой машины, работающей по обратимому циклу Карно,
η
к
=(Т
1
-Т
2
)/Т
1
, (5.3.2)
приравняв выражения (5.3.1) и (5.3.2) определим температуру холодильника
Т
2
:
)
(
1
1
2
к
Т
Т
η
−
=
.
Произведем вычисления:
;
,
0
1000
/
350
=
=
к
η
)
35
,
0
1
(
500
2
−
=
Т
К=325 К.
Ответ:
К
Т
к
325
;
35
,
0
2
=
=
η
Задача 5.4. Идеальная тепловая машина получает от нагревателя,
температура которого 227
о
С, за один цикл 3,36 кДж теплоты. Найти
количество теплоты, отдаваемое за один цикл холодильнику, температура
которого 400 К. Найти работу машины за один цикл.
Решение:
Дано:
t=227
о
С; Т=500К
Q
1
=3,36кДж=3360Дж
Т
2
=400К
Q
2
−?, А−?
По определению, к.п.д. идеальной тепловой
машины Карно:
,
1
1
2
1
2
1
/
)
(
/
)
(
T
T
T
Q
Q
Q
к
−
=
−
=
η
откуда:
;
/
1
2
1
2
T
T
Q
Q
=
Дж
Q
2688
500
/
)
400
3360
(
2
=
⋅
=
Тогда работа машины за один цикл:
;
2
1
Q
Q
A
−
=
Дж
A
672)26883360( =−
=
Ответ: Q
1
=2688Дж; А=672Дж. 
Дано:                        Решение:
                3
Q1=1кДж=10 Дж                КПД тепловой машины показывает, какая доля
Т1=500 К.                    теплоты, полученной от нагревателя, превращается в
                             механическую работу. КПД тепловой машины
А=350 Дж                     выражается формулой
     ηк−? Т2−?

       η=А/Q1=(Q1-Q2 )/Q1,                                                        (5.3.1)
где   Q1 – теплота, полученнаяот нагревателя; А – работа, совершенная
рабочим телом тепловой машины.
Зная КПД тепловой машины, работающей по обратимому циклу Карно,
        ηк=(Т1-Т2)/Т1,                                            (5.3.2)
приравняв выражения (5.3.1) и (5.3.2) определим температуру холодильника
Т2:
        Т 2 = Т1(1 −ηк ) .
Произведем вычисления:
     ηк = 350 /1000 = 0,35;
     Т 2 = 500(1 − 0,35) К=325 К.
                        Ответ: η = 0,35;Т = 325К
                                к        2

     Задача 5.4. Идеальная тепловая машина получает от нагревателя,
температура которого 227 оС, за один цикл 3,36 кДж теплоты. Найти
количество теплоты, отдаваемое за один цикл холодильнику, температура
которого 400 К. Найти работу машины за один цикл.

Дано:                           Решение:
t=227 С; Т=500К
        о
                                По определению, к.п.д. идеальной тепловой
Q1=3,36кДж=3360Дж               машины Карно:
Т2=400К                         η к = (Q1 − Q2 ) / Q1 = (T2 − T1) / T1, откуда:
Q2−?, А−?                        Q2 = Q1T2 / T1;
                                 Q2 = (3360 ⋅ 400) / 500 = 2688 Дж
Тогда работа машины за один цикл:
 A = Q1 − Q2 ;
 A = (3360 − 2688) = 672 Дж
                             Ответ: Q1=2688Дж; А=672Дж.



                                          101

Страницы