Як розрахувати коефіцієнт корисної дії (ККД) теплової машини, яка працює з нагрівачем при температурі 480 ступенів

Тема вопроса: Расчет КПД тепловой машины

Описание: Коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины - это отношение полезной работы, которую может совершить машина, к затраченной на это тепловой энергии. Для его расчета необходимы значения температур нагревателя и холодильника.

Формула расчета КПД тепловой машины выглядит следующим образом:

КПД = (Полезная работа / Затраченная тепловая энергия) * 100%

Для расчета КПД тепловой машины с нагревателем при температуре 480 градусов и холодильником при другой температуре, необходимо выполнить следующие шаги:

1. Определите разницу в температурах нагревателя и холодильника:
ΔT = Температура нагревателя - Температура холодильника

2. Расчет полезной работы:
Полезная работа = (Температура нагревателя / Температура нагревателя - Температура холодильника) * Затраченная тепловая энергия

3. Расчет КПД:
КПД = (Полезная работа / Затраченная тепловая энергия) * 100%

Дополнительный материал:
Предположим, что тепловая машина использует 1000 Дж тепловой энергии и работает с нагревателем при температуре 480 градусов и холодильником при температуре 20 градусов. Найдем КПД тепловой машины.
1. ΔT = 480 - 20 = 460 градусов
2. Полезная работа = (480 / 460) * 1000 Дж = 1043.48 Дж
3. КПД = (1043.48 / 1000) * 100% = 104.35%

Совет: Для лучшего понимания КПД тепловой машины, основные принципы термодинамики, включая законы термодинамической системы, будут полезны. Используйте формулы и уравнения, не забывая обращать внимание на единицы измерения и правильно применять их к задаче.

Задача на проверку:
Тепловая машина работает с нагревателем при температуре 400 градусов и холодильником при температуре 25 градусов. Затраченная тепловая энергия равна 2000 Дж. Найдите КПД тепловой машины.

Содержание вопроса: Коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины

Описание:

Коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины является мерой эффективности преобразования теплоты в работу. Он определяется отношением работы, совершенной тепловой машиной, к теплоте, полученной от нагревателя.

Формулой для расчета КПД является:

КПД = (Работа, совершенная тепловой машиной) / (Теплота, полученная от нагревателя)

Чтобы рассчитать КПД тепловой машины, необходимо знать работу, совершенную машиной, а также количество теплоты, полученное от нагревателя.

Работа тепловой машины может быть вычислена по формуле:

Работа = (Теплота, полученная от нагревателя) - (Теплота, отданная холодильнику)

Если известны значения теплоты, полученной от нагревателя и отданной холодильнику, мы можем использовать эти формулы для расчета КПД тепловой машины.

Дополнительный материал:

Предположим, тепловая машина получает теплоту от нагревателя при температуре 480 градусов и отдает теплоту холодильнику при другой температуре. Мы знаем, что количество теплоты, полученной от нагревателя, составляет 1000 Дж, а количество теплоты, отданной холодильнику, составляет 400 Дж.

Мы можем рассчитать КПД тепловой машины, используя формулы и предоставленные значения:

Работа = 1000 Дж - 400 Дж = 600 Дж
КПД = 600 Дж / 1000 Дж = 0.6 (или 60%)

Таким образом, коэффициент полезного действия (КПД) данной тепловой машины составляет 0.6 или 60%.

Совет:

Для лучшего понимания концепции КПД тепловой машины, полезно знать, что КПД всегда будет числом от 0 до 1 или в процентном выражении от 0% до 100%. Чем ближе значение КПД к 1 (или 100%), тем эффективнее тепловая машина.

Кроме того, важно понимать, что КПД тепловой машины зависит от разницы в температуре между нагревателем и холодильником. Чем больше разница в температуре, тем выше КПД может быть достигнут.

Практика:

Тепловая машина получает теплоту от нагревателя при температуре 700 градусов и отдает теплоту холодильнику при температуре 200 градусов. Рассчитайте КПД тепловой машины, если количество теплоты, полученной от нагревателя, составляет 1500 Дж, а количество теплоты, отданной холодильнику, составляет 900 Дж.