Question

Температура нагревателя идеальной тепловой машины 327 °с, а температура холодильника 27°с. какую полезную работу совершает машина за один цикл, если она получает от нагревателя количество теплоты 800 дж?

Answer 1

$\frac{T_H-T_X}{T_H}= \frac{A}{Q_H} \\\ A= \frac{Q_H(T_H-T_X)}{T_H} \\\ A= \frac{800(600-300)}{600}= \frac{800(600-300)}{600}=400(Dg)$
ответ: 400 Дж

Answer 2

Добрый день! Рассмотрим ваш вопрос по шагам.

Перед тем, как начать решать задачу, необходимо учесть, что идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. В этом цикле есть два изохорических (постоянного объёма) процесса и два изобарических (постоянного давления) процесса.

В вашей задаче мы имеем температуру нагревателя 327 °C и температуру холодильника 27 °C. В первом изобарическом процессе температура увеличивается, а во втором – уменьшается.

Шаг 1: Найдем отношение температур нагревателя и холодильника в абсолютных единицах (кельвинах). Для этого необходимо добавить 273 к значениям в градусах Цельсия.
Температура нагревателя в Кельвинах: 327 + 273 = 600 К
Температура холодильника в Кельвинах: 27 + 273 = 300 К

Шаг 2: Рассчитаем КПД (коэффициент полезного действия) идеальной тепловой машины по формуле:

КПД = 1 - (Тхолод / Тнагрев)

Где Тхолод - температура холодильника в Кельвинах, а Тнагрев - температура нагревателя в Кельвинах.

КПД = 1 - (300 / 600) = 1 - 0.5 = 0.5

Шаг 3: Теперь мы можем рассчитать полезную работу W, которую совершает машина за один цикл. Формула для вычисления работы:

W = Qнагр * КПД

Где Qнагр - количество теплоты, получаемое от нагревателя.

W = 800 * 0.5 = 400 Дж

Таким образом, идеальная тепловая машина совершает полезную работу равную 400 Дж за один цикл при условии, что температура нагревателя составляет 327 °C, а температура холодильника – 27 °C.