Идеал жылу машинасында қыздырғыштан алынатын әр килоджоуль энергия есебінен 300 дж жұмыс атқарылады, ал тоңазытқыш температурасы 280 к. a) қоршаған ортаға бөлінген энергияны анықтаңыз. b) машинаның пәк-ін есептеңіз. c) идеал машинаның пәк-ін анықтайтын карно формуласын жазыңыз
a) Қоршаған ортаға бөлінген энергияны анықтаңыз:
Жылу машинасының эффективдігі қоршаған ортаға бөліне арап табу үшін алғаш жапсырмағымыз көрсетілген. Өтетін жұмыста әр килоджоуль энергия есебінен 300 дж ұйымдастырылады.
Эффективдік (η) формуласы арқылы,
Эффективдік (η) = қоршақ жұмыс / жылу энергиясы
Ең бастауда, қоршақ жұмысын бола береміз. Қоршақ жұмысы - 300 дж жүктеледі.
Осылайша эффективдік:
Эффективдік = 300 / қыздырғыш енергиясы
b) Машинаның пәк-ін есептеңіз:
Машинадың пәк-ін табу үшін машинаның топтамалық жұмысын білу қажет. Машиналар термодинамикалық машиналар болып табылады, олар бір энергия түрлерінден басқасын келтіру сияқты жылу энергиясындан табылады.
Температурасы 280 К болатын машина үшін, машинаның пәк-ін температуралық эффективдіктен, оның жапсырма жұмысын сипаттайтын кезең белгілісі мүмкін:
Пәк-ін (W) = Эффективдік x жылу жұмысы
Осында,
Пәк-ін = Эффективдік x 300
Пәк-ін = Анайдайды эффективдік x 300
c) Идеал машинаның пәк-ін анықтау үшін карно формуласын жазыңыз:
Идеал машиналар қоршақ топтамалық жұмысты қоршақ абсолюттік жағдайы мен тоңазытқыш абсолюттік жағдайы арасында таба алады. Карно формуласы көмекші болып табылады:
η = 1 - ( тоңазытқыш температурасы / қоршақ температурасы)
Осында, қоршақ температурасы = 280 K болатын жылу жұмысы мен
тоңазытқыш температурасы мен топтамалық температурасы болады.
Карно формуласына сәйкес,
η = 1 - ( Топтамалық температурасы / қоршақ температурасы)
Уақыт жайына пәк-інін табу үшін, жылу энергиясын, температуралық эффективдіктен жабадымыз:
Пәк-ін = Эффективдік x 300
Анайдайды пәк-ін = Анайдайды эффективдік x 300
Карно формуласысына сәйкес, дайындалтырамыз:
Анайдайды эффективдік = 1 - ( Топтамалық температурасы / қоршақ температурасы)
Сондай-а, пәк-ін:
Пәк-ін = ( 1 - ( Топтамалық температурасы / қоршақ температурасы)) x 300