Какова температура пара, поступающего в турбину, равная 227 градусов, и температура холодильника, составляющая 27 градусов? Как можно определить КПД турбины и количество теплоты, получаемой от нагревателя каждую секунду, учитывая, что за это же время теряется 12 кДж энергии?

Физика 11 класс Термодинамика температура пара температура холодильника КПД турбины Количество теплоты Энергия физика 11 класс термодинамика паровые турбины теплообмен расчет КПД Новый

Для решения задачи давайте разберемся с заданными параметрами и формулами, которые нам понадобятся.

1. Определение температуры пара и холодильника:

• Температура пара, поступающего в турбину, составляет 227 градусов Цельсия.
• Температура холодильника составляет 27 градусов Цельсия.

Теперь мы можем использовать эти значения для дальнейших расчетов.

2. Определение КПД (коэффициента полезного действия) турбины:

КПД турбины можно рассчитать по формуле:

КПД = (Т_1 - Т_2) / Т_1

где:

• Т_1 - температура пара в абсолютной шкале (К),
• Т_2 - температура холодильника в абсолютной шкале (К).

Сначала переведем температуры из градусов Цельсия в Кельвины:

• Т_1 = 227 + 273 = 500 K
• Т_2 = 27 + 273 = 300 K

Теперь подставим эти значения в формулу для КПД:

КПД = (500 - 300) / 500 = 200 / 500 = 0.4

Таким образом, КПД турбины составляет 0.4 или 40%.

3. Определение количества теплоты, получаемой от нагревателя каждую секунду:

Для определения количества теплоты, получаемой от нагревателя, мы можем использовать закон сохранения энергии. Если за одну секунду теряется 12 кДж энергии, то количество теплоты, получаемое от нагревателя, можно рассчитать по следующей формуле:

Q = Q_потеря + Q_полезный

где:

• Q_потеря - это энергия, теряемая в окружающую среду (в нашем случае 12 кДж),
• Q_полезный - это полезная работа, которая равна КПД умноженному на количество теплоты от нагревателя.

Пусть Q - это количество теплоты от нагревателя. Тогда:

Q = Q_потеря / КПД

Подставляем известные значения:

Q = 12 кДж / 0.4 = 30 кДж

Таким образом, количество теплоты, получаемое от нагревателя каждую секунду, составляет 30 кДж.