❗ 3. Тепловой двигатель с кпд. равным 25 %, получил за некоторое время от
нагревателя количество теплоты, равное 12 МДж.
а) Чему равна полезная работа, совершенная двигателем за данное время?
6) Чему равно отношение количества теплоты, полученной двигателем от
нагревателя, к количеству теплоты, отданной двигателем холодильнику?
в) Каким станет КПД двигателя, если количество теплоты, отданное
охладителю, уменьшится на 10 %, а количество теплоты, полученное от
нагревателя, не изменится?​

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

1) Понятие теплового двигателя;

2)Устройство и принцип действия теплового двигателя;

3)КПД теплового двигателя;

4) Цикл Карно.

Глоссарий по теме

Тепловой двигатель – устройство, в котором внутренняя энергия топлива превращается в механическую.

КПД (коэффициент полезного действия) – это отношение полезной работы, совершенной данным двигателем, к количеству теплоты, полученному от нагревателя.

Двигатель внутреннего сгорания – двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно в рабочей камере (внутри) двигателя.

Реактивный двигатель – двигатель, создающий необходимую для движения силу тяги посредством преобразования внутренней энергии топлива в кинетическую энергию реактивной струи рабочего тела.

Цикл Карно – это идеальный круговой процесс, состоящий из двух адиабатных и двух изотермических процессов.

а) Чтобы решить этот вопрос, мы должны использовать формулу для расчета полезной работы теплового двигателя:
Полезная работа = Входная теплота - Выходная теплота

Входная теплота - это количество теплоты, полученной от нагревателя, и она равна 12 МДж.
Выходная теплота - это количество теплоты, отданной холодильнику. Мы не знаем это число, но мы бы можем его назвать "у".

Подставим значения в формулу и решим уравнение:
Полезная работа = 12 МДж - у

б) Чтобы решить этот вопрос, мы должны использовать формулу для расчета отношения количества теплоты:
Отношение количества теплоты = Количество теплоты, полученной двигателем от нагревателя / Количество теплоты, отданной двигателем холодильнику

Мы знаем, что количество теплоты, полученной двигателем от нагревателя, равно 12 МДж, и количество теплоты, отданное холодильнику, равно "у".

Подставим значения в формулу и решим уравнение:
Отношение количества теплоты = 12 МДж / у

в) Чтобы решить этот вопрос, нам нужно узнать новое значение КПД двигателя, когда количество теплоты, отданное охладителю, уменьшится на 10%, а количество теплоты, полученное от нагревателя, не изменится.

Формула для расчета КПД: КПД = (Полезная работа / Входная теплота) * 100%

Мы знаем, что количество теплоты, полученное от нагревателя, осталось тем же (12 МДж), а количество теплоты, отданное охладителю, уменьшилось на 10%. Поэтому новая выходная теплота будет составлять 90% у.

Рассчитаем новое значение КПД, заменив значения в формуле:
Новое КПД = (Полезная работа / Входная теплота) * 100%
Новая Полезная работа = Входная теплота - Новая выходная теплота = 12 МДж - 0,9у МДж

Подставим значения и решим уравнение:
Новое КПД = ((12 МДж - 0,9у МДж) / 12 МДж) * 100%