В тепловом двигателе идеального одноатомного газа выполняется цикл 1-2-3-4-1. График изменения давления газа
В тепловом двигателе идеального одноатомного газа выполняется цикл 1-2-3-4-1. График изменения давления газа от плотности показан на рисунке и включает участки гиперболы для процессов 2-3. Требуется определить КПД тепловой машины, которая работает по данному циклу.
04.12.2023 05:32
Инструкция: КПД (коэффициент полезного действия) тепловой машины является показателем эффективности преобразования теплоты в работу. Он определяется как отношение суммарной полезной работы, которую совершает машина, к количеству теплоты, переданной ей. Для определения КПД тепловой машины, работа выполняемая по данному циклу, нам необходимо использовать формулу:
КПД = 1 - (Q1 - Q2) / Q1
где Q1 - количество теплоты, получаемое машиной на горячем резервуаре, Q2 - количество теплоты, отдаваемое машиной на холодном резервуаре.
На графике изменения давления газа от плотности, нам дана информация о процессах 2-3, которые представлены гиперболой. Эти процессы являются изобарными процессами, то есть при постоянном давлении. Таким образом, можно сказать, что в этих процессах количество теплоты, передаваемое машине, равно изменению внутренней энергии газа.
Доп. материал: Найдем КПД тепловой машины. Пусть Q1 = 400 Дж, Q2 = 200 Дж.
КПД = 1 - (400 - 200) / 400
КПД = 1 - 0.5
КПД = 0.5
Совет: Для лучшего понимания КПД тепловых машин, рекомендуется изучить изобарные и адиабатические процессы, а также выполнить практические задания, связанные с расчетом КПД.
Дополнительное задание: Последовательность команд с приведенными количествами теплоты (Q1 и Q2) образует цикл работы тепловой машины. Вычислите КПД тепловой машины, если Q1 = 800 Дж, Q2 = 400 Дж.