Каков КПД тепловой машины, использующей водяной пар и лед в качестве нагревателя и холодильника соответственно? В одном

Содержание: КПД тепловой машины

Разъяснение: КПД (коэффициент полезного действия) тепловой машины – это отношение полезной работы, совершенной машиной, к затраченной тепловой энергии. В данной задаче мы имеем дело с тепловой машиной, использующей водяной пар и лед в качестве нагревателя и холодильника соответственно.

Для того чтобы вычислить КПД машины, нам понадобится знать полезную работу, совершаемую машиной, а также количество затраченной тепловой энергии.

В данном случае, полезная работа машины будет равна осуществленному процессу сжидания пара и плавления льда. Полезная работа будет равна сумме теплот конденсации водяного пара и теплоты плавления льда.

Количество затраченной тепловой энергии равно списанной машиной теплоте нагревателя, в этом случае – теплоте конденсации водяного пара.

Теперь мы можем вычислить КПД машины, используя формулу: КПД = (полезная работа / количество затраченной энергии) * 100%

Доп. материал: Для данной задачи КПД машины будет равен (теплота плавления льда + теплота конденсации пара) / теплоту конденсации пара, умноженное на 100%.
КПД = ((100 г * 340 кДж/кг) + (20 г * 2,3 МДж/кг)) / (20 г * 2,3 МДж/кг) * 100%

Совет: При решении подобных задач, важно внимательно ознакомиться с условием задачи и правильно определить, какие значения соответствуют полезной работе и затраченной энергии.

Ещё задача: Каков будет КПД тепловой машины, если в одном цикле работы машины конденсируется 15 г пара и плавится 50 г льда при температурах пара и льда 120°C и -10°C соответственно? Удельная теплота плавления льда составляет 350 кДж/кг, а удельная теплота конденсации водяного пара равна 2,5 МДж/кг. Каков будет КПД машины в процентах, округленный до целого числа?