Яка температура холодильника ідеальної теплової машини при ККД 30%, якщо температура нагрівника

Тема занятия: Работа и КПД тепловых машин

Пояснение: Для понимания данной задачи нам необходимо знать основные понятия: работа и коэффициент полезного действия (КПД) тепловых машин.

Работа тепловой машины - это энергия, которую она может передать или получить. КПД тепловой машины показывает, какая часть поступающей в нее теплоты превращается в работу, а какая часть расходуется на нагрев среды.

Формула для расчета КПД тепловой машины: КПД = (работа / поступившая теплота) * 100%.

Обычно, поступившая теплота равна сумме работы и отброшенного тепла: поступившая теплота = работа + отброшенное тепло.

Так как температура холодильника (среды, на которую отбрасывается тепло) является неизвестной, назовем ее Тс.

Подставляем известные значения в формулу и решаем уравнение: 30 = (работа / поступившая теплота) * 100%.

Приведя уравнение к искомой нам форме, получаем: работа = 30 * поступившая теплота / 100%.

Теперь мы можем выразить поступившую теплоту через известные значения и найденную работу: поступившая теплота = работа + отброшенное тепло.

Соответственно, поступившая теплота = работа + Тс.

Подставляем значение КПД и работу в уравнение и находим значение Тс, температуры холодильника.

Демонстрация: Известно, что КПД тепловой машины составляет 30%, а температура нагревателя равна 100 градусов Цельсия. Какая температура холодильника идеальной тепловой машины?

Совет: Решая подобные задачи, важно тщательно записывать известные значения и ограничения. Также полезно разобраться в основных понятиях, связанных с тепловыми машинами.

Практика: Как изменится температура холодильника идеальной тепловой машины, если КПД увеличится до 50%? Температура нагревателя остается неизменной (100 градусов Цельсия).