Каков КПД теплового двигателя и какая работа им была выполнена, если рабочее тело получило 35 кДж теплоты

Тепловой двигатель и его КПД:

Пояснение: Тепловой двигатель - это устройство, которое преобразует тепловую энергию, полученную от нагревателя, в механическую работу. КПД (Коэффициент полезного действия) теплового двигателя характеризует эффективность его работы и определяется отношением механической работы, выполненной двигателем, к полученной им теплоте.

Можем найти КПД теплового двигателя, используя данную информацию. Для этого нам понадобится знать, сколько работы выполнено тепловым двигателем и сколько теплоты было получено от нагревателя.

Решение:

Дано:
Полученная теплота от нагревателя (Q1) = 35 кДж
Холодильнику передано 75% этой энергии

Переведем это значение в теплоту, переданную холодильнику:
Теплота, переданная холодильнику (Q2) = 0.75 * Q1

Рассчитаем работу, выполненную тепловым двигателем:
Выполненная работа (W) = Q1 - Q2

Наконец, найдем КПД теплового двигателя:
КПД (η) = W / Q1 * 100

Решение:
Q2 = 0.75 * 35 кДж = 26.25 кДж

W = 35 кДж - 26.25 кДж = 8.75 кДж

КПД (η) = 8.75 кДж / 35 кДж * 100 = 25%

Совет: Для лучшего понимания концепции КПД теплового двигателя, полезно изучить основные принципы термодинамики и узнать о законе сохранения энергии. Регулярное решение задач, связанных с КПД, также поможет закрепить материал.

Практика: Пусть теплота, полученная от нагревателя, равна 50 кДж. Определите КПД теплового двигателя, если холодильнику было передано 80% этой энергии.

Содержание: КПД тепловых двигателей

Объяснение: КПД (коэффициент полезного действия) тепловых двигателей является показателем эффективности работы таких систем. Он определяется отношением полезной работы двигателя к полученной им энергии от нагревателя.

Формула для расчета КПД:
КПД = (Полезная работа / Потраченная энергия) * 100%

В данной задаче нам уже дана потраченная энергия в виде полученной теплоты от нагревателя - 35 кДж. Нам также известно, что холодильнику было передано 75% этой энергии. Из этой информации мы можем рассчитать полезную работу двигателя и, соответственно, его КПД.

Полезная работа = Потраченная энергия * (Переданная энергия / 100%)

Подставляя известные значения, получаем:
Полезная работа = 35 кДж * (75 / 100) = 26.25 кДж

Теперь мы можем рассчитать КПД:
КПД = (26.25 кДж / 35 кДж) * 100% = 75%

Таким образом, КПД этого теплового двигателя составляет 75%.

Совет: Для лучшего понимания КПД тепловых двигателей, полезно ознакомиться с основными принципами термодинамики и законами сохранения энергии. Также полезно изучить примеры решения подобных задач, чтобы понять механизмы расчета.

Задача для проверки: Пусть в тепловой двигатель было подано 60 кДж теплоты, а полезная работа составила 42 кДж. Каков КПД данного теплового двигателя?