Какова температура холодильника, если коэффициент полезного действия идеальной тепловой машины составляет 60%, а температура нагревателя равна 480 градусов Цельсия?
Физика 11 класс Тепловые машины и их эффективность температура холодильника коэффициент полезного действия идеальная тепловая машина температура нагревателя физика 11 класс
Для решения задачи нам необходимо использовать формулу для коэффициента полезного действия (КПД) тепловой машины, которая определяется как:
КПД = (T1 - T2) / T1
где:
Сначала преобразуем температуру нагревателя из градусов Цельсия в Кельвины. Для этого используем формулу:
T(K) = T(°C) + 273.15
Таким образом, температура нагревателя равна:
T1 = 480 + 273.15 = 753.15 K
Теперь подставим известные значения в формулу для КПД. У нас есть КПД, равный 60%, или 0.6 в десятичной форме:
0.6 = (753.15 - T2) / 753.15
Теперь умножим обе стороны уравнения на 753.15:
0.6 * 753.15 = 753.15 - T2
Вычислим левую часть:
451.89 = 753.15 - T2
Теперь выразим T2:
T2 = 753.15 - 451.89
Выполним вычитание:
T2 = 301.26 K
Теперь преобразуем температуру холодильника обратно в градусы Цельсия:
T2(°C) = T2(K) - 273.15
T2(°C) = 301.26 - 273.15 = 28.11 °C
Таким образом, температура холодильника составляет приблизительно 28.11 градусов Цельсия.