Какая должна быть температура холодильника идеального теплового двигателя, чтобы его КПД составлял 60% при температуре

Суть вопроса: КПД теплового двигателя

Описание: КПД (коэффициент полезного действия) теплового двигателя определяет его эффективность в преобразовании полученной тепловой энергии в полезную работу. Чтобы рассчитать идеальную температуру холодильника для достижения заданного КПД, мы можем использовать формулу Карно для КПД:

КПД = (Th - Tc) / Th * 100%

где Th - температура нагревателя, Tc - температура холодильника.

Мы знаем, что КПД составляет 60%, а температура нагревателя - 127°C. Теперь нам нужно найти значение Тc.

Решение:
Мы можем записать уравнение в виде:
60% = (127 - Tc) / 127 * 100%

Для решения этого уравнения, мы сначала упростим его:
0.6 = (127 - Tc) / 127

Затем умножим обе стороны на 127, чтобы избавиться от знаменателя:
0.6 * 127 = 127 - Tc

После упрощения получим:
76.2 = 127 - Tc

Теперь вычтем 127 из обеих сторон:
76.2 - 127 = -Tc

Отрицательный знак указывает, что температура холодильника должна быть ниже 127°C. Вычислим разницу:
-50.8 = -Tc

Избавимся от минусового знака, сменяя сторону уравнения:
Tc = 50.8°C

Таким образом, для того, чтобы идеальный тепловой двигатель имел КПД 60% при температуре нагревателя 127°C, температура холодильника должна быть равной 50.8°C.

Совет: Для лучшего понимания темы КПД теплового двигателя, рекомендуется ознакомиться с принципами работы тепловых двигателей и изучить формулы, используемые для расчета КПД. Также полезно понять, что КПД всегда меньше 100%, так как невозможно полностью преобразовать всю тепловую энергию в работу.

Задание для закрепления: Если температура нагревателя составляет 200°C, какая должна быть температура холодильника идеального теплового двигателя, чтобы его КПД составлял 70%?