Який буде ККД теплового двигуна, якщо температуру нагрівника збільшити на 20%, а температуру холодильника зменшити

Тема урока: ККД теплового двигуна

Объяснение: ККД (коэффициент полезного действия) теплового двигателя может быть рассчитан по формуле: ККД = 1 - (Tхол / Тнаг), где Tхол - температура холодильника, а Tнаг - температура нагревателя.

Для решения данной задачи, нам нужно вычислить ККД, если температуру нагревателя увеличить на 20%, а температуру холодильника уменьшить на 20%.

Давайте предположим, что исходная температура нагревателя составляет Тн, а температура холодильника составляет Тх.

После изменения значений температур, новая температура нагревателя будет равна 1.2 * Тн (увеличение на 20%), а новая температура холодильника будет равна 0.8 * Тх (уменьшение на 20%).

Теперь, подставляя новые значения в формулу ККД, получаем: ККД = 1 - ((0.8 * Тх) / (1.2 * Тн)).

Мы можем упростить эту формулу, домножив на 5/5: ККД = 1 - ((4/5 * Тх) / (6/5 * Тн)).

Далее можно раскрыть скобки и привести к общему знаменателю: ККД = 1 - (4/5 * Тх) / (6/5 * Тн) = 1 - 4Тх / 6Тн.

Упростив уравнение, получаем окончательную формулу для ККД: ККД = 1 - (2/3) * (Тх / Тн).

Таким образом, ККД теплового двигателя после изменения температур равно 1 - (2/3) * (Тх / Тн).

Демонстрация: Пусть исходная температура нагревателя равна 200 градусов Цельсия, а температура холодильника равна 100 градусов Цельсия. После изменения температур, ККД теплового двигателя будет равен: 1 - (2/3) * (100 / 200) = 1 - (2/3) * 0.5 = 1 - 1/3 = 2/3. Таким образом, ККД равен 2/3 или приблизительно 0.67.

Совет: Для лучшего понимания ККД теплового двигателя, рекомендуется изучить основы термодинамики и энергетики. Понимание различных параметров, таких как температура нагревателя и холодильника, поможет лучше осознать, как они влияют на эффективность работы теплового двигателя.

Дополнительное задание: Предположим, что исходная температура нагревателя составляет 300 градусов Цельсия, а температура холодильника составляет 150 градусов Цельсия. Найдите ККД теплового двигателя после изменения температур.