Какой коэффициент полезного действия (КПД) имеет тепловой двигатель, если температура нагревателя равна 253°С, а температура холодильника составляет 300 K?

Физика 9 класс Тепловые машины и КПД коэффициент полезного действия КПД Тепловой двигатель температура нагревателя температура холодильника физика 9 класс Новый

Чтобы найти коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя, мы можем использовать формулу для идеального теплового двигателя, работающего по циклу Карно:

Формула КПД:

KPD = 1 - (T2 / T1)

где:

• T1 - абсолютная температура нагревателя (в Кельвинах)
• T2 - абсолютная температура холодильника (в Кельвинах)

Теперь давайте преобразуем температуру нагревателя из градусов Цельсия в Кельвины. Температура в Кельвинах рассчитывается по формуле:

T(K) = T(°C) + 273.15

Для температуры нагревателя:

T1 = 253 + 273.15 = 526.15 K

Температура холодильника уже дана в Кельвинах:

T2 = 300 K

Теперь подставим найденные значения в формулу для КПД:

KPD = 1 - (T2 / T1) = 1 - (300 / 526.15)

Сначала вычислим значение дроби:

300 / 526.15 ≈ 0.569

Теперь подставим это значение в формулу для КПД:

KPD = 1 - 0.569 ≈ 0.431

Чтобы выразить КПД в процентах, умножим результат на 100:

KPD ≈ 0.431 * 100 ≈ 43.1%

Ответ: Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя составляет примерно 43.1%.