При заданных значениях температуры нагревателя (tн = 950) и температуры холодильника (tx = 0,70), определите значение

Тема: Коэффициент полезного действия идеального теплового двигателя
Объяснение: Коэффициент полезного действия (η) идеального теплового двигателя определяется как отношение работы, полученной от двигателя, к теплу, полученному от нагревателя:

η = работа / тепло.

Для идеального теплового двигателя, работа равна разности теплоты, полученной от нагревателя, и теплоты, отданной холодильнику:

работа = тепло_n - тепло_x.

Теплота, полученная от нагревателя, можно выразить как:

тепло_n = Qn = масса * удельная_теплоемкость * (температура_n - начальная_температура).

Теплота, отданная холодильнику, можно выразить как:

тепло_x = Qx = масса * удельная_теплоемкость * (начальная_температура - температура_x).

Подставляя эти значения в формулу для работы и коэффициента полезного действия, получаем:

η = (масса * удельная_теплоемкость * (температура_n - начальная_температура) - масса * удельная_теплоемкость * (начальная_температура - температура_x)) / (масса * удельная_теплоемкость * (температура_n - начальная_температура)).

Упрощая выражение, получаем:

η = (температура_n - температура_x) / (температура_n - начальная_температура).

Вставляя заданные значения температуры нагревателя (tн = 950) и температуры холодильника (tx = 0,70) в формулу для коэффициента полезного действия, получаем:

η = (950 - 0,70) / (950 - начальная_температура).

Пример использования:
Пусть начальная температура равна 300. Тогда:

η = (950 - 0,70) / (950 - 300) = 949,3 / 650 = 1,461.

Совет: Для лучшего понимания концепции коэффициента полезного действия идеального теплового двигателя, рекомендуется изучить основы термодинамики, включая законы термодинамики, циклы тепловых двигателей и теплоту. Более тщательное изучение этих тем поможет вам лучше понимать расчеты и применение коэффициента полезного действия в реальных ситуациях.

Упражнение:
При заданных значениях температуры нагревателя (tн = 1000) и температуры холодильника (tx = 0), определите значение коэффициента полезного действия идеального теплового двигателя.