Ідеальна машина отримує від нагрівника 60 кДж теплоти,а віддас холодильнику 30 кДж Визначити, яка температура нагрівника і ККД машини, якщо температура холодильника 47°С.
Ответы
Відповідь:
Пояснення:
Щоб визначити температуру нагрівника і ККД машини, нам потрібно знати температуру охолоджувача та використати формули для ККД і теплового балансу.
За умовою задачі, ідеальна машина отримує від нагрівника 60 кДж теплоти, а віддає холодильнику 30 кДж при температурі холодильника 47°С.
Температура нагрівника може бути знайдена з формули теплового балансу:
Qн = Qх + A
де Qн - кількість теплоти, що одержує машина від нагрівника; Qх - кількість теплоти, що віддає машина холодильнику; A - корисна робота машини.
При цьому корисна робота машини дорівнює різниці між кількістю теплоти, що одержує машина від нагрівника і кількістю теплоти, що віддає машина холодильнику:
A = Qн - Qх
Таким чином,
A = 60 кДж - 30 кДж = 30 кДж
Температура холодильника може бути перетворена на абсолютну шкалу Кельвіна:
Тх = 47 + 273 = 320 К
ККД машини може бути знайдений з формули:
η = A / Qн
де η - ККД машини.
Таким чином,
η = (30 кДж) / (60 кДж) = 0.5
Отже, температура нагрівника дорівнює:
Qн = Qх + A Qн = Qх + (60 кДж - 30 кДж) Qн = Qх + 30 кДж Qх = Qн - 30 кДж Qх = (60 кДж) - (30 кДж) Qх = 30 кДж
Температура нагрівника може бути знайдена з формули теплового балансу:
Qн = m * c * ΔT
де m - маса робочого тіла; c - специфічна теплоємність робочого тіла; ΔT - розниця у температурі.
Таким чином,
60 кДж = m * c * ΔT
З формули ККД можна знайти специфічну теплоємність робочого тіла:
η = (Tг - Тх)