Какое максимальное значение КПД может быть у идеальной тепловой машины, если температура нагревателя равна 673°C, а температура холодильника составляет 73°C?

Физика Колледж Тепловые машины и КПД максимальное значение КПД идеальная тепловая машина температура нагревателя температура холодильника физика 12 класс Новый

Чтобы найти максимальное значение коэффициента полезного действия (КПД) идеальной тепловой машины, мы можем использовать формулу, основанную на температуре нагревателя и холодильника. Эта формула для КПД идеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно, выглядит следующим образом:

η = 1 - (T2 / T1)

Где:

• η - КПД;
• T1 - абсолютная температура нагревателя;
• T2 - абсолютная температура холодильника.

Температуры должны быть выражены в Кельвинах. Чтобы перевести градусы Цельсия в Кельвины, нужно прибавить 273.15:

1. Температура нагревателя: 673°C + 273.15 = 946.15 K
2. Температура холодильника: 73°C + 273.15 = 346.15 K

Теперь подставим эти значения в формулу для КПД:

η = 1 - (346.15 / 946.15)

Теперь вычислим значение:

1. 346.15 / 946.15 ≈ 0.366
2. 1 - 0.366 ≈ 0.634

Таким образом, максимальное значение КПД идеальной тепловой машины будет:

η ≈ 0.634 или 63.4%.

Это означает, что максимальная эффективность такой машины составляет 63.4%. Это значение показывает, что не вся теплотворная энергия может быть преобразована в работу, и часть энергии теряется в холодильнике.