Яка є температура холодильника, якщо температура нагрівника ідеальної теплової машини становить 450К і за один цикл
Яка є температура холодильника, якщо температура нагрівника ідеальної теплової машини становить 450К і за один цикл машина отримує 400 кДж тепла від нагрівника і віддає 240кДж тепла холодильнику?
06.12.2023 07:53
Для розрахунку температури холодильника використовуємо вираз, що описує ефективність ідеальної теплової машини:
η = 1 - (Qc / Qh)
Де:
η - ефективність машини,
Qc - кількість тепла, відданого холодильнику,
Qh - кількість тепла, отриманого нагрівником.
За умовою задачі, машина отримує 400 кДж тепла від нагрівника (Qh = 400 кДж) і віддає 240 кДж тепла холодильнику (Qc = 240 кДж).
Підставляючи значення виразу для ефективності машини, ми отримуємо:
η = 1 - (240 / 400) = 1 - 0.6 = 0.4
Тепер використаємо відому формулу ефективності машини:
η = 1 - (Tc / Th)
Де:
Tc - температура холодильника,
Th - температура нагрівника.
Підставимо значення ефективності машини та температуру нагрівника і вирішимо рівняння:
0.4 = 1 - (Tc / 450)
Tc / 450 = 1 - 0.4 = 0.6
Tc = 0.6 * 450 = 270 К
Отже, температура холодильника становить 270 К.
Рекомендації:
- Щоб краще зрозуміти принципи роботи теплових машин та ефективність, рекомендується ознайомитися з першим і другим законами термодинаміки.
- Вивчайте уважно формули та майстерно володійте обчисленнями.
Практичне завдання:
За якої температури нагрівника ефективність машини буде максимальною, якщо температура холодильника дорівнює 300 К?