Какое количество теплоты поглощает рабочее вещество от нагревателя в одном цикле в идеальном Карно тепловом двигателе
Какое количество теплоты поглощает рабочее вещество от нагревателя в одном цикле в идеальном Карно тепловом двигателе, когда температура нагревателя равна 400 К, а температура холодильника - 300 К, если двигатель совершает работу в размере 16 кДж?
10.05.2024 08:36
Описание:
Идеальный Карно тепловой двигатель является теоретической моделью, используемой для исследования принципа работы тепловых двигателей. Он состоит из двух резервуаров - нагревателя и холодильника. В работе двигателя теплота передается от нагревателя к рабочему веществу, затем совершается работа, а остаточная теплота отводится к холодильнику.
Для вычисления количества поглощенной теплоты в одном цикле идеального Карно двигателя мы можем использовать формулу Карно для КПД:
КПД = 1 - (Tх/Тн)
где Tн - температура нагревателя, Tх - температура холодильника.
КПД можно выразить через отношение работы W, совершенной двигателем, к количеству поглощенной теплоты Qн:
КПД = W / Qн
Теплота, поглощенная рабочим веществом, может быть найдена по формуле:
Qн = W / КПД
Теперь мы можем использовать эту формулу, чтобы найти количество поглощенной теплоты.
Например:
Qн = 16 кДж / (1 - (300 К / 400 К)) = 16 кДж / (1 - 0.75) = 16 кДж / 0.25 = 64 кДж
Совет: Для лучшего понимания темы идеального Карно теплового двигателя, рекомендуется изучить термодинамику и понять основные принципы работы тепловых двигателей. Изучение материала через пошаговое решение задач и выполнение практических упражнений также поможет закрепить полученные знания.
Задача на проверку:
Сила тока, протекающего по электрической цепи, равна 2 А, а сопротивление цепи составляет 10 Ом. Каково количество электрической энергии, которое выделяется в цепи за 20 секунд? (Используйте формулу W = I^2 * R * t, где I - сила тока, R - сопротивление, t - время).