Какие неизвестные величины следует найти в цикле Карно, если газ выполняет работу, равную 900 дж, получает количество
Какие неизвестные величины следует найти в цикле Карно, если газ выполняет работу, равную 900 дж, получает количество теплоты q1 при температуре t1 от нагревателя, отдает количество теплоты q2 при температуре t2 холодильнику, а КПД цикла равен η? Требуется также построить график зависимости η от q1 при q2 = константа.
11.12.2023 08:16
Объяснение: В цикле Карно газ работает между двумя тепловыми резервуарами, нагревателем и холодильником. Целью является определение неизвестных величин в цикле, когда известна работа газа, передаваемое количество теплоты q1 от нагревателя, передаваемое количество теплоты q2 холодильнику и КПД цикла η.
1. Чтобы найти неизвестные величины в цикле Карно, мы будем использовать следующие уравнения:
Работа газа: W = q1 - q2
КПД цикла Карно: η = 1 - (T2 / T1)
Где T1 и T2 - температуры нагревателя и холодильника соответственно.
2. Чтобы найти неизвестные значения, нужно решить систему уравнений. Подставьте известные величины в уравнения и решите их относительно неизвестных.
3. Чтобы построить график зависимости КПД цикла Карно от передаваемого количества теплоты q1 при фиксированном значении передаваемого количества теплоты q2, нужно выбрать различные значения q1 и рассчитать соответствующие значения КПД. Затем постройте график с q1 по оси X и значениями КПД по оси Y.
Пример использования: Допустим, у нас есть цикл Карно, в котором газ выполняет работу 900 дж, передается 500 дж теплоты от нагревателя при температуре 300 К и отдает 200 дж теплоты холодильнику при температуре 100 К, и КПД цикла равен 0.6. Мы должны найти другие неизвестные величины и построить график зависимости КПД цикла от передаваемого количества теплоты.
Совет: Для лучшего понимания цикла Карно рекомендуется изучать законы термодинамики и уяснить физическую суть процессов, происходящих в цикле. Понимание основных понятий, таких как работа газа, КПД и передача теплоты, поможет лучше понять и решать подобные задачи.
Практика: Предположим, что в цикле Карно газ выполняет работу 1200 Дж и передает 400 Дж теплоты от нагревателя при температуре 400 К. Найдите передаваемое количество теплоты q2 при температуре холодильника 150 К и КПД цикла Карно. Постройте график зависимости КПД цикла Карно от q1 при q2 = 600 Дж.