Идеальная тепловая машина Карно с КПД 30 % работает по циклу продолжительностью 15 с. Средняя за цикл мощность передачи теплоты холодильнику составляет 700 Вт. Какое количество теплоты получает за цикл от нагревателя рабочее тело тепловой машины?
Коэффициент полезного действия КПДКПДКПД идеальной тепловой машины Карно можно записать как:
η=AQH
\eta = \frac{A}{Q_H} η=QHA
где:
η \eta η — КПД машины,A A A — работа, совершенная машиной,QH Q_H QH — количество теплоты, полученное от нагревателя.
Согласно условиям, КПД (η)( \eta )(η) равен 30% или 0.3. Работа A A A машины, выполненная за цикл, может быть выражена через среднюю мощность, следующим образом:
A=P⋅t
A = P \cdot t A=P⋅t
где:
P P P — средняя мощность передачи тепла колодцу 700Вт700 Вт700Вт,t t t — время цикла 15с15 с15с.
Коэффициент полезного действия КПДКПДКПД идеальной тепловой машины Карно можно записать как:
η=AQH \eta = \frac{A}{Q_H}
η=QH A
где:
η \eta η — КПД машины,A A A — работа, совершенная машиной,QH Q_H QH — количество теплоты, полученное от нагревателя.Согласно условиям, КПД (η)( \eta )(η) равен 30% или 0.3. Работа A A A машины, выполненная за цикл, может быть выражена через среднюю мощность, следующим образом:
A=P⋅t A = P \cdot t
A=P⋅t
где:
P P P — средняя мощность передачи тепла колодцу 700Вт700 Вт700Вт,t t t — время цикла 15с15 с15с.Подставим значения:
A=700 Вт⋅15 с=10500 Дж A = 700 \, \text{Вт} \cdot 15 \, \text{с} = 10500 \, \text{Дж}
A=700Вт⋅15с=10500Дж
Теперь подставим A A A в выражение для КПД:
0.3=10500 ДжQH 0.3 = \frac{10500 \, \text{Дж}}{Q_H}
0.3=QH 10500Дж
Отсюда получаем QH Q_H QH :
QH=10500 Дж0.3=35000 Дж Q_H = \frac{10500 \, \text{Дж}}{0.3} = 35000 \, \text{Дж}
QH =0.310500Дж =35000Дж
Таким образом, количество теплоты, полученное от нагревателя за цикл, равно 35000 Дж.
Вообще неверно. Работа A и теплота, отданная холодильнику Qхол, - это разные величины.