Похожие вопросы
2025-08-30 19:13:38
Температура нагревателя теплового двигателя составляет 127 °С. Если мы увеличим температуру нагревателя и холодильника на 40 °C, как изменится КПД двигателя?
- 1) увеличится на 9%
- 2) уменьшится на 9%
- 3) не изменится
- 4) увеличится на 4%
- 5) уменьшится на 4%
Физика 11 класс Тепловые машины и их эффективность (КПД) КПД теплового двигателя температура нагревателя температура холодильника изменение КПД физика 11 класс задачи по физике термодинамика эффективность двигателя
2025-08-30 19:13:57
Для того чтобы понять, как изменится коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя при увеличении температур нагревателя и холодильника, нам нужно воспользоваться формулой для КПД идеального теплового двигателя, работающего по циклу Карно:
Формула КПД:
η = 1 - (Tх / Тн)
где:
- η - КПД теплового двигателя;
- Tн - температура нагревателя в абсолютной шкале (К);
- Tх - температура холодильника в абсолютной шкале (К).
Сначала переведем температуры из градусов Цельсия в Кельвины:
- Температура нагревателя: Tн = 127 °C + 273 = 400 K;
- Температура холодильника: Tх = Tх (начальная) = Tх (неизвестная) + 273.
Теперь рассмотрим изменение температур. Если мы увеличим температуру нагревателя и холодильника на 40 °C, то:
- Новая температура нагревателя: Tн' = 127 °C + 40 °C + 273 = 440 K;
- Новая температура холодильника: Tх' = Tх (начальная) + 40 °C + 273.
Теперь подставим эти значения в формулу для КПД:
- Первоначальный КПД: η1 = 1 - (Tх / 400);
- Новый КПД: η2 = 1 - (Tх' / 440).
Теперь заметим, что увеличение температуры нагревателя и холодильника на одинаковую величину (40 °C) приведет к изменению соотношения температур. Мы можем выразить новое соотношение:
η2 = 1 - (Tх + 40) / 440.
Теперь, чтобы понять, как изменится КПД, нам нужно рассмотреть разницу между η2 и η1. При увеличении температур разница между нагревателем и холодильником в абсолютных температурах будет увеличиваться, что приведет к увеличению КПД.
В результате, можно сделать вывод, что КПД двигателя:
- увеличится на 4%.
Ответ: 4) увеличится на 4%.