Question

Тепловая машина имеет КПД 25 %. Средняя мощность передачи теплоты холодильнику составляет 4 кВт. Какое количество теплоты рабочее тело получает от нагревателя за 20 с?

Answer 1

Добрый день! Давайте разберем этот вопрос пошагово.

Согласно формуле КПД (КПД = (работа, выполненная машиной) / (полученная от нагревателя теплота)) мы можем найти количество работы, выполненной машиной. В данном случае, КПД равно 25% или 0,25.

Полученная от нагревателя теплота (Q₁) это то, что рабочее тело получает от нагревательного элемента. Мы должны найти это значение.

Средняя мощность передачи теплоты холодильнику равна 4 кВт. Зная, что работа (W) равна мощности умноженной на время (W = P * t), где P - мощность, t - время, мы можем найти количество работы, выполненной машиной.

Теперь посмотрим на формулу КПД и преобразуем ее для нахождения полученной от нагревателя теплоты:
КПД = (работа, выполненная машиной) / (полученная от нагревателя теплота)
0,25 = (работа, выполненная машиной) / Q₁

Мы уже знаем работу, выполненную машиной - это 4 кВт * 20 сек = 80 кДж.

Теперь мы можем решить уравнение и найти полученную от нагревателя теплоту (Q₁):
0,25 = 80 кДж / Q₁

Чтобы избавиться от неизвестной в знаменателе, мы можем помножить обе стороны уравнения на Q₁:
0,25 * Q₁ = 80 кДж
Q₁ = 80 кДж / 0,25

Теперь делим 80 кДж на 0,25:
Q₁ = 320 кДж

Итак, рабочее тело получает 320 кДж теплоты от нагревателя за 20 секунд.

Надеюсь, это решение было понятным и информативным! Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь задавать. Я всегда готов помочь.