Каково значение КПД теплового двигателя после его усовершенствования, если количество теплоты, получаемое

Содержание вопроса: КПД теплового двигателя после усовершенствования

Разъяснение: КПД (коэффициент полезного действия) теплового двигателя определяется отношением работы, выполняемой двигателем, к количеству полученной энергии в виде теплоты. КПД можно вычислить по формуле:

\[ КПД = \frac{{работа}}{{полученная\;теплота}} \]

После усовершенствования теплового двигателя количество теплоты, получаемое от нагревателя за один цикл, увеличилось на 20%, а количество теплоты, отдаваемое холодильнику, уменьшилось на 20%. Для решения задачи, мы должны учесть эти изменения.

Допустим, исходное значение количества теплоты, получаемое от нагревателя, - H. Тогда увеличенное значение будет равно 1,2H (увеличение на 20% от исходного значения). Аналогично, количество теплоты, отдаваемое холодильнику, будет равно 0,8H (уменьшение на 20%).

Теперь, чтобы найти новое значение КПД, мы должны подставить эти значения в формулу для КПД:

\[ Новый\;КПД = \frac{{работа}}{{полученная\;теплота}} = \frac{{1,2H - 0,8H}}{{1,2H}} \]

\[ Новый\;КПД = \frac{{0,4H}}{{1,2H}} \]

\[ Новый\;КПД = \frac{{1}}{{3}} \]

Таким образом, значение КПД теплового двигателя после его усовершенствования составляет 1/3 или около 0,333.

Пример: Усовершенствованный тепловой двигатель получает 1,2-кратно больше теплоты от нагревателя и отдает холодильнику на 20% меньше теплоты. Каково значение его КПД?

Совет: Чтобы лучше понять КПД теплового двигателя, полезно знать, что это отношение работы, которую двигатель выполнит, к полученной им энергии в виде теплоты. Прочтите материалы по термодинамике и ознакомьтесь с уравнениями, связанными с КПД.

Задача на проверку: Если количество теплоты, получаемое от нагревателя, увеличивается на 30%, а количество теплоты, отдаваемое холодильнику, уменьшается на 40%, каково значение КПД теплового двигателя после усовершенствований?