ККД. Цикл Карно.

Цикл Карно.  ККД. Задачі

Коефіцієнтом корисної дії η теплового двигуна називають виражене у відсотках відношення роботи A, виконаної двигуном, до кількості теплоти Q_н, що виділилася при згорянні палива.

 

Цикл Карно— термодинамічний цикл, який складається з двох ізотермічних процесів і двох адіабатних процесів, що поперемінно чергуються між собою.

 

Цикл Карно складається з чотирьох стадій: 

Робоча речовина розширюється за сталої температури (ізотермічний процес)

 Робоча речовина розширюється за сталої ентропії (адіабатичний процес)

 Робоча речовина стискається за сталої температури (ізотермічний процес).

 Робоча речовина стискається за сталої ентропії (адіабатичний процес).

.

Задачі

Укажіть правильне твердження щодо адіабатного розширення ідеального газу:

A. газ не виконує роботи, його внутрішня енергія збільшується;

Б. газ отримує тепло, його внутрішня енергія збільшується;

B. газ не отримує тепла, його внутрішня енергія зменшується;

Г. газ отримує тепло та виконує роботу.

Розв’язання.

Адіабатний процес відбувається без обміну теплом з навколишнім середовищем Q = 0. Оскільки ІГ розширюється V, то він виконує додатну роботу A_г = p∆V > 0.  Q = ∆U + А_г , ∆U = - А_г. Отже, якщо A_г, то ∆U.

2. Робоче тіло теплового двигуна за цикл отримує від нагрівника кількість теплоти, що дорівнює 3 кДж, та віддає холодильнику кількість теплоти, що дорівнює 2,4 кДж. Визначте ККД (коефіцієнт корисної дії) двигуна.

Відповідь: 20% 

3. Обчисліть (у відсотках) ККД теплового двигуна, в якому в корисну роботу перетворюється третина кількості теплоти, що віддається холодильнику. Одержаний результат округліть до десятих.

 Відповідь: 25% 

4. Температура пари в нагрівнику парової турбіни дорівнює 227 °С, температура холодильника дорівнює 27 °С. Визначте (у відсотках) максимально можливе значення ККД парової турбіни.

Відповідь: 40%

5. Під час роботи ідеальної теплової машини від нагрівника отримано кількість теплоти, що дорівнює 300 кДж, а холодильнику передано кількість теплоти 100 кДж. Визначте температуру нагрівника, якщо температура холодильника дорівнює 250 К.

Відповідь: 750 К

6. Температура нагрівника ідеальної теплової машини дорівнює 527 °С (800 К), а температура холодильника становить 7 °С (280 К). Визначте, яку кількість теплоти має передати нагрівник робочому тілу, щоб машина виконала корисну роботу, що дорівнює 5,2 кДж.

 Відповідь: 8 кДж

7. Ідеальна теплова машина має як нагрівник резервуар з водою, що кипить (373 К), а як холодильник — ємність з льодом, що тане (273 К). Яка маса цього льоду розтане у результаті виконання машиною корисної роботи 110 кДж, якщо питома теплота плавлення льоду дорівнює 330 кДж/кг? 

Відповідь: 0,91 кг

 

Перейти за посиланням: https://dist.karazin.ua/for-students/courses/148 

Сервер на Discord "Фізика фізичний факультет"

Перейти за посиланням: https://discord.com/invite/ZUxcC22 

Група на fb "ЗНО Фізика"

Перейти за посиланням: https://www.facebook.com/groups/1667811503291619

Телеграм "Фізика"

Перейти за посиланням: https://t.me/physicsks

Запрошуємо навчатись на фізичному факультеті ХНУ імені В.Н. Каразіна

Вступ 2021

#karazin #univer #вступ2021 #фізичний #кафедрафізикикристалів