 
                                                 
                                                Дано:  Вт
 Вт
1 лошадиная сила примерно равна 735 Ватт
           K - температура нагревателя
 K - температура нагревателя
           K - температура холодильника
 K - температура холодильника
           Дж/кг
 Дж/кг 
           м/с
 м/с
           м
 м
Тогда время  , за которое автомобиль преодолеет расстояние
, за которое автомобиль преодолеет расстояние  со скоростью
 со скоростью  будет равно
 будет равно
            с
 с
Найти массу  бензина, расходуемого двигателем за время
 бензина, расходуемого двигателем за время  ?
?  
Решение. Найдем сколько времени  требуется двигателю на один цикл его работы. Будем считать, что двигатель является тепловой машиной, работающей по циклу Карно. Тогда КПД цикла будет равно:
 требуется двигателю на один цикл его работы. Будем считать, что двигатель является тепловой машиной, работающей по циклу Карно. Тогда КПД цикла будет равно:
           ------(1)
------(1)
C другой стороны КПД из его определения равно:
          ------(2)
------(2)
Левые части (1) и (2), поэтому равны их правые части
           , отсюда выразим работу
, отсюда выразим работу  за один цикл
 за один цикл
            ------(3)
 ------(3)
  где  - масса бензина, сгораемая за время
 - масса бензина, сгораемая за время  (один цикл)
 (один цикл)
Из пропорции  , отсюда
, отсюда
                   ---------(4)
---------(4)
Подставим в (3) вместо  выражение (4), получим
 выражение (4), получим
          ------(5)
------(5)
C другой стороны работу  можно найти через мощность
 можно найти через мощность
         ----------(6)
----------(6)
Левые части (5) и (6) равны, поэтому равны их правые части:
    , сокращая на
, сокращая на  , получим
, получим
              --------(7)
 --------(7)
 (7) - расчетная формула для  
 
Расчет  :
:
      кг
 кг
 
                                                 
                                                 
                                                 
                                                 
                                                 
                                                 
                                                
E=3/2 vRT (1)– формула энергии движения молекул
E=mv^2/2 ; v= m/µ подставим в (1)
(m*v^2)/2=3/2*m/µ *RT
v^2=3RT/µ тогда T= v^2 * µ / (3R)
в первом процессе
T1= v1^2 * µ / (3R)
T2= v2^2 * µ / (3R)
∆T =(T2-T1)= v2^2 * µ / (3R) – v1^2 * µ / (3R)= µ / (3R) * (v2^2-v1^2)
Отсюда µ / (3R) = ∆T /(v2^2-v1^2) = 100 / (600^2 – 200^2) =1/3200 (2)
в втором процессе
v1=600 м/с ; v2=400 м/с ; µ / (3R) = 1/3200 взяли из (2)
изменение температуры
∆T = µ / (3R) * (v2^2-v1^2)
∆T = 1/3200 * (400^2-600^2) = - 62.5 K
ответ надо понизить на 62.5 K