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?
Физика9 классТермодинамикаКПД двигателякислород и водородгорячие водяные парыдавление 8,32×10^7 Патемпература 1000 Kфизика 9 класс
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:
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:
Подставляем значения в формулу КПД:
КПД = 1 - (300 K / 1000 K)
Теперь выполняем расчет:
Таким образом, максимальный коэффициент полезного действия (КПД) составляет 0.7, или 70%.
Ответ: Максимальный КПД двигателя составляет 70%.