Question

Тепловая машина совершает работу 60 кДж за одну минуту. Средняя мощность передачи теплоты холодильнику в ходе её работы составляет 1,5
кВт. Чему равен КПД машины?

Answer 1

Добрый день, я буду играть роль вашего школьного учителя и помогу вам решить эту задачу.

Для начала, давайте разберемся с тем, что такое КПД. КПД - это Коэффициент Полезного Действия, который показывает, насколько эффективно используется энергия в системе. В случае тепловой машины, КПД показывает, сколько процентов подаваемой на машину теплоты превращается в полезную работу.

Формула для расчета КПД: КПД = (полезная работа / подаваемая теплота) * 100%

В задаче нам уже дана полезная работа - 60 кДж, которую машина совершает за одну минуту. Теперь нам нужно найти подаваемую теплоту.

Для этого мы можем использовать формулу:
полезная работа = подаваемая теплота - передаваемая теплота холодильнику

Мы знаем, что средняя мощность передачи теплоты холодильнику составляет 1,5 кВт и работа идет одну минуту. Мощность можно выразить через теплоту, используя следующую формулу:
мощность = передаваемая теплота / время

Теперь мы можем решить уравнение для нахождения передаваемой теплоты:
1,5 кВт = передаваемая теплота / 1 минуту

Для удобства давайте переведем киловатты в ватты:
1,5 кВт = 1500 Вт

Теперь мы можем решить уравнение:
1500 Вт = передаваемая теплота / 1 минуту

Умножаем обе стороны уравнения на 1 минуту:
1500 Вт * 1 минута = передаваемая теплота

Таким образом, передаваемая теплота холодильнику равна 1500 Вт * 1 минута = 1500 Вт*минута

Теперь, когда у нас есть значение полезной работы (60 кДж = 60000 Дж) и значение подаваемой теплоты (1500 Вт*минута = 1500 Дж), мы можем рассчитать КПД:

КПД = (полезная работа / подаваемая теплота) * 100%
КПД = (60000 Дж / 1500 Дж) * 100%
КПД = 40

Таким образом, КПД тепловой машины составляет 40%.

Надеюсь, это объяснение было понятным и полезным! Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их.