Каков коэффициент полезного действия (КПД) паровой турбины, если пар поступает в нее с температурой 4800°C, а выходит при температуре 3000°C?

Физика Колледж Термодинамика коэффициент полезного действия КПД паровая турбина температура пара термодинамика Энергия теплообмен эффективность физика теплоэнергетика Новый

Для определения коэффициента полезного действия (КПД) паровой турбины, необходимо учитывать температуру пара на входе и выходе. Обычно КПД рассчитывается как отношение полезной работы, выполненной турбиной, к энергии, полученной от пара.

В данном случае, мы можем использовать формулу для идеального КПД теплового двигателя, который работает между двумя температурами, основанную на принципах термодинамики:

Формула КПД:

КПД = 1 - (T2 / T1)

где:

• T1 - абсолютная температура источника (входная температура пара),
• T2 - абсолютная температура теплового резервуара (выходная температура пара).

Температуры необходимо привести к абсолютной шкале Кельвина. Для этого добавим 273 к температуре в градусах Цельсия:

1. Входная температура: T1 = 4800°C + 273 = 5073 K
2. Выходная температура: T2 = 3000°C + 273 = 3273 K

Теперь подставим эти значения в формулу:

КПД = 1 - (3273 / 5073)

Теперь вычислим это значение:

1. 3273 / 5073 ≈ 0.644
2. КПД = 1 - 0.644 = 0.356

Таким образом, коэффициент полезного действия (КПД) паровой турбины составляет примерно 0.356, или 35.6%.

Это означает, что около 35.6% энергии, содержащейся в паре, преобразуется в полезную работу, а остальная часть теряется в виде тепла.