Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно. Температура нагревателя t1=477оС, температура холодильника t2=27оС. Холодильнику передается Q2=288 МДж теплоты в час. Определить мощность N установки.
Для нахождения мощности N установки, работающей по циклу Карно, нам необходимо знать количество передаваемого тепла Q1 нагревателю и эффективность цикла ε.
1. Вычисляем количество передаваемого тепла Q1 нагревателю, используя закон сохранения энергии:
Q1 = Q2 + Qн, где Qн - работа, совершаемая системой внутри цикла.
Задачей является определение работи Qн. Для этого используем формулу для работы по циклу Карно:
Qн = ε * Q1, где ε - эффективность цикла.
Подставим это в первое уравнение:
Q1 = Q2 + ε * Q1.
1. Вычисляем количество передаваемого тепла Q1 нагревателю, используя закон сохранения энергии:
Q1 = Q2 + Qн, где Qн - работа, совершаемая системой внутри цикла.
Задачей является определение работи Qн. Для этого используем формулу для работы по циклу Карно:
Qн = ε * Q1, где ε - эффективность цикла.
Подставим это в первое уравнение:
Q1 = Q2 + ε * Q1.
Выразим Q1:
Q1 - ε * Q1 = Q2,
Q1 * (1 - ε) = Q2,
Q1 = Q2 / (1 - ε).
2. Вычислим эффективность цикла ε:
ε = 1 - t2 / t1.
3. Подставляем известные значения в формулу:
ε = 1 - 27 / 477 = 0.94395 (округляем до 0.944)
Q2 = 288 МДж/ч = 288000 кДж/ч = 288000 * 60 * 60 Дж/с
4. Рассчитываем Q1:
Q1 = Q2 / (1 - ε) = (288000 * 60 * 60) / (1 - 0.944) = 14400000 Дж/с.
5. Наконец, рассчитываем мощность N установки, используя формулу:
N = Q1 / t, где t - время, за которое система передает тепло.
Если время t не задано в вопросе, то ответом будет являться мощность N установки в Дж/с.
Это полное и подробное решение задачи. Пожалуйста, дайте знать, если у вас возникнут вопросы или требуется дополнительное объяснение.