Во сколько раз количество теплоты, полученное машиной от нагревателя, превышает количество теплоты, отданное

Тема: Тепловые двигатели

Объяснение: Тепловые двигатели - это устройства, которые преобразуют тепловую энергию в механическую работу. В данном случае рассматривается машина, которая получает теплоту от нагревателя и отдаёт её холодильнику. Как нам известно из термодинамики, энергия не может быть создана или уничтожена, она может только переходить из одной формы в другую. Это означает, что количество теплоты, полученной машиной, должно быть равным количеству теплоты, отданному холодильнику.

Тепловая машина работает по принципу цикла Карно. В идеальном случае, машина поглощает теплоту от нагревателя на высокой температуре и отдаёт теплоту холодильнику на низкой температуре. Идеальная эффективность такой машины выражается формулой:

η = 1 - (Tc/Th),

где η - эффективность, Tc - температура холодильника, Th - температура нагревателя.

Таким образом, если мы знаем температуры нагревателя и холодильника, то мы можем вычислить значение эффективности и, соответственно, в сколько раз количество теплоты, полученное машиной от нагревателя, превышает количество теплоты, отданное холодильнику.

Пример использования: Предположим, что температура нагревателя составляет 100 градусов по Цельсию, а температура холодильника 25 градусов по Цельсию. Тогда эффективность тепловой машины будет равна:

η = 1 - (25/100) = 1 - 0.25 = 0.75, или 75%.

Таким образом, количество теплоты, полученное машиной от нагревателя, превышает количество теплоты, отданное холодильнику в 0.75 раза.

Совет: Чтобы лучше понять тему тепловых двигателей и их эффективность, рекомендуется изучить основные принципы термодинамики, а также концепцию цикла Карно. Знание этих основ поможет вам легче понять, как работают тепловые двигатели и как вычислять их эффективность.

Упражнение: Пусть температура нагревателя составляет 200 градусов по Цельсию, а температура холодильника 50 градусов по Цельсию. Во сколько раз количество теплоты, полученное машиной от нагревателя, превышает количество теплоты, отданное холодильнику?