Найдите коэффициент полезного действия тепловой машины, осуществляющей циклический процесс 1–3–2–1, представленный
Найдите коэффициент полезного действия тепловой машины, осуществляющей циклический процесс 1–3–2–1, представленный на графике S – T в координатах. Значения температур и энтропий в точках цикла следующие: T1 = 600 К; T2 = 1200 К; Т3 = 1800 К; S1 = 1 Дж/К; S2 = 5 Дж/К.
06.12.2023 19:04
Пояснение: Коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины - это отношение работы, выполненной машиной, к поглощенной ей теплоте. В данной задаче нам нужно найти КПД тепловой машины, осуществляющей циклический процесс 1–3–2–1, представленный на графике S – T.
Для решения этой задачи, воспользуемся основным уравнением КПД:
КПД = 1 - (T2 - T1)/(T3 - T1),
где T1, T2 и T3 - температуры в точках цикла.
Зная значения температур (T1 = 600 К, T2 = 1200 К, T3 = 1800 К) заданные в задаче, можно вычислить КПД по формуле. Подставляя значения в уравнение, получаем:
КПД = 1 - (1200 - 600)/(1800 - 600) = 1 - 600/1200 = 1 - 0.5 = 0.5.
Таким образом, коэффициент полезного действия тепловой машины, осуществляющей данный циклический процесс, составляет 0.5.
Дополнительный материал:
Задача: Найдите коэффициент полезного действия тепловой машины, если температуры в точках цикла: T1 = 400 К, T2 = 800 К, Т3 = 1200 К.
Совет: Для лучшего понимания решения задачи, рекомендуется ознакомиться с основными принципами работы тепловых машин и формулами, связанными с коэффициентом полезного действия.
Задача на проверку: Найдите коэффициент полезного действия тепловой машины, осуществляющей циклический процесс 1–2–3–1, представленный на графике S – T с температурами T1 = 500 К, T2 = 1000 К, T3 = 1500 К и значениями энтропий S1 = 2 Дж/К и S2 = 8 Дж/К.
Инструкция:
Коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины определяет, насколько эффективно машина преобразует полученную тепловую энергию в полезную работу. Для нахождения КПД, мы должны знать потоковую работу и полученную теплоту.
Для данной задачи, на графике S - T в координатах, нам нужно найти площадь, заключенную между графиком и осью Т. Эта площадь представляет собой полученную от среды работу тепловой машины. Затем мы должны найти теплоту, полученную от горячего резервуара, которая является разностью энтропий в точках 1 и 3.
Формула для КПД выглядит следующим образом:
КПД = работа / теплота
Для данной задачи:
работа = площадь заключенная между графиком и осью Т
теплота = энтропия в точке 1 - энтропия в точке 3
Мы можем найти площадь, вычислив площади треугольников и прямоугольников на графике. Затем, подставляя значения работ и теплоты, мы можем найти КПД.
Доп. материал:
Значение площади, представляющей работу, равно 800 Дж, а значение разности энтропий между точками 1 и 3 равно 4 Дж/К. Найдем КПД тепловой машины.
Совет:
Для понимания темы «Коэффициент полезного действия тепловой машины», важно изучить термодинамику и узнать о процессах преобразования энергии. Рекомендуется углубиться в изучение первого и второго законов термодинамики, а также процессов Цикла Карно.
Задание:
Найдите КПД тепловой машины, если полученная работа составляет 1000 Дж, а теплота, полученная от горячего резервуара, равна 500 Дж.