КПД тепловой машины 30%. а) Чему равно количество теплоты, переданное холодильнику машины, если она получила от нагревателя 900 кДж теплоты? b) Как можно увеличить КПД тепловой машины?
Измерения - одно из важнейших дел в современной жизни. Но не всегда
было так. Когда первобытный человек убивал медведя в неравном поединке он, конечно, радовался, если тот оказывался достаточно большим. Это обещало сытую жизнь ему и всему племени на долгое время. Но он не тащил тушу медведя на весы: в то время никаких весов не было. Не было особой нужды в измерениях и когда человек делал каменный топор: технических условий на такие топоры не существовало и все определялось размером подходящего камня, который удавалась найти. Все делалось на глаз, так, как подсказывало чутье мастера.
Позднее люди стали жить большими группами. Начался обмен товарами, перешедшими потом в торговлю, возникли первые государства. Тогда появилась нужда в измерениях. Царские песцы должны были знать, какова площадь поля у каждого крестьянина. Этим определялось, сколько зерна он должен отдать царю. Надо было измерить урожай с каждого поля, а при продаже льняного мяса, вина и других жидкостей – объем проданного товара. Когда начали строить корабли, нужно было заранее наметить правильные размеры: иначе корабль затонул бы. И уж, конечно, не могли обойтись без измерений древние строители пирамид, дворцов и храмов, до сих пор поражают нас своей соразмерностью и красотой.
Вертикальное положение карандаша в воде - неустойчивое положение и если опустить карандаш вертикально в воду и отпустить, то он займёт горизонтальное положение.. Всё объясняется расположением центра масс.. В кораблестроении есть выражение остойчивость, именно расположение центра масс (метацентра) по отношению к геометрическому центру обуславливает остойчивость (чем ниже центр масс, тем остойчивость выше и тем при больших возмущениях и волнах, стремящихся опрокинуть корабль возвращается обратно).. И карандаш в вертикальном положении уже при малых возмущениях перейдёт в горизонтальное положение.. Сместить его в вертикальное положение просто - сместить центр тяжести грузиком.. И это положение уже будет устойчивым..
a)
Дано:
η = 30% = 0,3
Q₁ = 900 кДж = 9·10⁵ Дж
Найти Q₂.
η = A/Q₁,
Q₁ = A + Q₂,
A = Q₁ - Q₂
η = (Q₁ - Q₂)/Q₁
Q₁·η = Q₁ - Q₂
Q₂ = Q₁ - Q₁·η = Q₁·(1 - η)
Q₂ = 9·10⁵Дж·(1 - 0,3) = 9·10⁵·0,7 Дж = 6,3·10⁵ Дж = 630 кДж.
ответ. 630 кДж.
b)
Итак, чтобы увеличить значение η нужно уменьшить значение величины
, а для этого можно либо уменьшить Q₂, либо увеличить Q₁.
Q₂ - тепло, отданное холодильнику,
Q₁ - тепло, полученное от нагревателя.
Обычно уменьшить количество тепла, отдаваемое холодильнику, практически невозможно. Зато можно увеличить тепло, получаемое от нагревателя.
ответ. Увеличить количество тепла, получаемое от нагревателя.