Какой термический коэффициент полезного действия теплового двигателя, если количество теплоты, переданное холодильнику за цикл, Q2 = -800 Дж, а работа, совершенная рабочим телом за цикл, Aц = 240 Дж?

Физика 9 класс Тепловые машины и коэффициент полезного действия термический коэффициент полезного действия Тепловой двигатель 9 класс физика Количество теплоты холодильник работа рабочее тело расчет КПД формула КПД физические задачи Новый

Ответ:

Дано:

• Количество теплоты, переданное холодильнику за цикл, Q2 = -800 Дж
• Работа, совершенная рабочим телом за цикл, Aц = 240 Дж

Найти: термический коэффициент полезного действия (КПД) - ?

Решение:

Сначала напомним, что термический КПД теплового двигателя определяется по формуле:

KПД = Aц / Q1

Где Aц - работа, совершенная двигателем, а Q1 - количество теплоты, полученное от нагревателя.

Для нахождения Q1 мы можем использовать закон сохранения энергии. Обратите внимание, что общее количество теплоты, полученное от нагревателя (Q1), равно сумме работы, совершенной двигателем (Aц), и количества теплоты, переданного холодильнику (Q2). Поскольку Q2 у нас отрицательное, это означает, что тепло отводится от двигателя.

1. Сначала найдем Q1:
2. Q1 = Aц + |Q2|, где |Q2| - это модуль Q2.
3. Подставим значения: Q1 = 240 Дж + 800 Дж = 1040 Дж.

Теперь, когда мы знаем Q1, можем найти КПД:

1. КПД = Aц / Q1 = 240 Дж / 1040 Дж.
2. Теперь вычислим: КПД = 240 / 1040 = 0,2307.
3. Чтобы выразить это в процентах, умножим на 100: КПД ≈ 23%.

Ответ: КПД = 23%

Объяснение:

Мы нашли термический КПД, используя формулу, которая связывает работу и количество теплоты, переданное двигателем. Мы учли, что количество теплоты, отводимое в холодильник, отрицательно, и таким образом добавили его модуль к работе, чтобы получить общее количество теплоты, полученное от нагревателя. Это позволяет нам правильно оценить эффективность теплового двигателя в преобразовании тепла в работу.