Физика. Домашние задания Найдите КПД тепловой машины, работающей с νν = 2,9 моль одноатомного идеального газа по циклу, состоящему из адиабатического расширения 1 – 2,
изотермического сжатия 2 – 3 и изохорического процесса 3 – 1. Работа, совершенная над газом в изотермическом процессе, равна по величине А = 1,3 кДж. Разность максимальной и минимальной температур в цикле равна ΔTΔT = 475,6 К.

13 Мар в 19:40
108 +1
0
Ответы
1

Для нахождения коэффициента полезного действия (КПД) тепловой машины, мы можем использовать формулу:

[
\eta = \frac{A{\text{полезная}}}{Q{\text{поступающий}}}
]

где:

(\eta) — КПД,(A_{\text{полезная}}) — работа, совершенная машиной,(Q_{\text{поступающий}}) — количество теплоты, поступающей в машину.Шаг 1: Работа

Работа, совершаемая над газом в изотермическом процессе, равна (A = 1,3 \, \text{кДж} = 1300 \, \text{Дж}).

Шаг 2: Находим количество теплоты (Q_{\text{поступающий}})

Так как работа A совершается над газом, он получает тепло из внешней среды. В цикле идеального газа количество теплоты в изотермическом процессе можно определить через разность температур и количество вещества. Для идеального газа изотермическое уравнение может быть записано так:

[
Q{\text{поступающий}} = nR \Delta T{\text{изотермический}}
]

Однако, нам необходимо определить, сколько теплоты начисляется в системе на протяжении всего цикла.

Для этого нам нужно учитывать, что максимальная температура (T_1) будет на уровне, соответствующем усредненному значению разности температур.

Шаг 3: Температура и понижаемая температура

Разность температур в цикле, (\Delta T = T_1 - T_2 = 475,6 \, \text{К}).

Для начального состояния (максимальная температура) и конечного (минимальная) можно взять, например, как:

Т1 будет высшей температурой потока, а T2 будет температурой в изотермическом процессе.

Нам пока не известны сами температуры, поэтому мы можем записать (T_1 = T_2 + 475,6).

Шаг 4: КПД

Таким образом, в конечном итоге,

[
\eta = \frac{A}{Q}
]

где (Q) включает в себя все количества теплоты, которые поступают на соответствующих стадиях цикла.

В тексте задачи не указан явный расчет (Q), но мы знаем, что (Q) можно определить как сумму работ и теплоты:

Таким образом, будем считать, что (Q) равен (A).

Подставляем значения:

Если ужасно не повезло:

[
\eta = \frac{1,3 \, кДж}{Q_{входной}}
]

Так как у нас нет полной информации о трактовке (Q), то без его расчетов мы не можем найти точное значение.

Таким образом, итоговый ответ обладает зависимостью от полного количества теплоты (Q), откуда можно выразить результат. На данный момент:
(\eta) выражается как доля работы (A/\Delta T).

Если охватывать все немного с другими значениями и зависимостями, получение рабочего значения предоставит итог, тем не менее нам нужно больше информации о количественной величине входящих/выходящих потоков, чтобы найти финальное КПД.

Пожалуйста, уточните, если есть значение средней температуры или входящей теплоты, исходя из формулы идеального газа и их свойств.

13 Мар в 19:45
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир