Какой максимальный коэффициент полезного действия (КПД) может иметь двигатель, использующий смесь кислорода и водорода, если в камере сгорания при давлении 8,32×10⁷ Па образуются горячие водяные пары массой 180 г и объемом 0,002 м³, а температура отработанных паров составляет 1000 K?

Физика 9 класс Термодинамика КПД двигателя кислород и водород горячие водяные пары давление 8,32×10^7 Па температура 1000 K физика 9 класс Новый

Для определения максимального коэффициента полезного действия (КПД) двигателя, использующего смесь кислорода и водорода, мы можем воспользоваться принципами термодинамики, в частности, уравнением для КПД теплового двигателя. Максимальный КПД определяется по формуле:

КПД = 1 - (T_холодного / T_горячего)

где:

• T_горячего - температура горячих газов (в Кельвинах);
• T_холодного - температура холодного резервуара (в Кельвинах).

В данной задаче нам известна температура отработанных паров, которая составляет 1000 K. Для определения температуры холодного резервуара можно предположить, что это температура окружающей среды, которая обычно принимается равной 300 K (примерно 27°C).

Теперь подставим известные значения в формулу:

1. Температура горячих газов (T_горячего) = 1000 K;
2. Температура холодного резервуара (T_холодного) = 300 K.

Подставляем значения в формулу КПД:

КПД = 1 - (300 K / 1000 K)

Теперь выполняем расчет:

1. 300 K / 1000 K = 0.3;
2. 1 - 0.3 = 0.7.

Таким образом, максимальный коэффициент полезного действия (КПД) составляет 0.7, или 70%.

Ответ: Максимальный КПД двигателя составляет 70%.