Как связаны абсолютные температуры холодильника и нагревателя в идеальном тепловом двигателе мощностью p=15 кВт, если

Тема: Идеальный тепловой двигатель

Объяснение:
Идеальный тепловой двигатель - это гипотетическое устройство, которое работает согласно циклу Карно и не имеет потерь теплоты в процессе работы. В таком двигателе мощность связана с получаемым теплом от нагревателя и отдаваемым холодильнику теплом согласно следующей формуле:

p = q1 - q2,

где:
p - мощность двигателя,
q1 - тепло, получаемое от нагревателя,
q2 - тепло, отдаваемое холодильнику.

В данной задаче известно, что мощность двигателя равна 15 кВт (p = 15 кВт) и холодильник получает каждую секунду 35 кДж теплоты (q2 = 35 кДж). Найдем тепло, получаемое от нагревателя:

p = q1 - q2,
15 кВт = q1 - 35 кДж.

Чтобы сравнить тепло, получаемое от нагревателя, и абсолютную температуру нагревателя, воспользуемся формулой:

q1 = T1 · ΔS,

где:
T1 - абсолютная температура нагревателя,
ΔS - изменение энтропии системы.

Таким образом, чтобы найти абсолютную температуру нагревателя (T1), нам необходимо знать изменение энтропии системы.

Например:
Задача: Как связаны абсолютные температуры холодильника и нагревателя в идеальном тепловом двигателе мощностью p=15 кВт, если холодильник получает каждую секунду q2=35 кДж теплоты?

Решение:
Известно, что p = q1 - q2, где p = 15 кВт и q2 = 35 кДж.
Для ответа на вопрос необходимо узнать q1. Для этого можем использовать формулу q1 = T1 · ΔS, где ΔS - изменение энтропии системы.

Совет:
Для лучшего понимания темы "Идеальный тепловой двигатель", рекомендуется ознакомиться с термодинамическими процессами, узнать о цикле Карно и его особенностях. Понимание энтропии в системе также будет полезной информацией.

Проверочное упражнение:
У теплового двигателя мощностью 10 кВт потребляется 50 кДж теплоты в секунду. Найдите абсолютную температуру нагревателя, если холодильник получает 30 кДж теплоты от двигателя.