Какой коэффициент полезного действия (КПД) двигателя, если температура нагревателя равна 300°C, а температура холодильника составляет 20°C?

Физика 8 класс Термодинамика коэффициент полезного действия КПД двигателя температура нагревателя температура холодильника физика 8 класс Новый

Чтобы найти коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя, мы можем использовать формулу, основанную на принципе Карно. КПД идеального теплового двигателя можно рассчитать по следующей формуле:

КПД = 1 - (T2 / T1)

где:

• T1 - температура нагревателя в абсолютной шкале (К).
• T2 - температура холодильника в абсолютной шкале (К).

Температуры необходимо перевести в Кельвины. Для этого нужно к температуре в градусах Цельсия прибавить 273.15.

1. Температура нагревателя:
• T1 = 300°C + 273.15 = 573.15 K
2. Температура холодильника:
• T2 = 20°C + 273.15 = 293.15 K

Теперь подставим полученные значения в формулу для КПД:

КПД = 1 - (293.15 / 573.15)

Теперь вычислим это значение:

КПД = 1 - 0.511 = 0.489

Таким образом, КПД двигателя составляет примерно 0.489, или 48.9%.

Это означает, что около 48.9% энергии, получаемой от нагревателя, может быть преобразовано в полезную работу. Остальная часть энергии теряется в виде тепла, которое передается холодильнику.