1. Какие основные компоненты составляют тепловой двигатель? 2. Чему равна изменение внутренней энергии газа (рабочего
1. Какие основные компоненты составляют тепловой двигатель? 2. Чему равна изменение внутренней энергии газа (рабочего тела) в двигателе за один цикл? 3. Что равно работе, выполняемой двигателем за один цикл? 4. Может ли работа, совершенная двигателем за один цикл, превышать полученную теплоту от нагревателя?
Максик 28
1. Основные компоненты теплового двигателя включают:- Рабочее тело: это может быть газ, пар или жидкость, которые претерпевают циклические изменения своего состояния, переходя от высокотемпературного состояния к низкотемпературному и обратно.
- Нагреватель: он обеспечивает тепловую энергию, которая передается рабочему телу и приводит к его расширению.
- Рабочий цилиндр: это место, где происходит рабочий процесс. Внутри цилиндра находится поршень, который перемещается под действием расширения и сжатия рабочего тела.
- Поршень: это подвижная механическая часть, которая обеспечивает перемещение внутри цилиндра под воздействием давления рабочего тела.
- Двигатель: это механизм, который преобразует тепловую энергию рабочего тела в механическую работу.
2. Изменение внутренней энергии газа (рабочего тела) в двигателе за один цикл зависит от типа двигателя и процесса работы. В общем случае, при идеальной работе теплового двигателя без потерь, изменение внутренней энергии газа равно нулю, так как внутренняя энергия газа в начале и конце цикла одинаковая.
3. Работа, выполняемая двигателем за один цикл, также зависит от типа двигателя и процесса работы. В общем случае, работа W, совершаемая двигателем, выражается выражением:
\[W = Q_h - Q_c\]
где Q_h - теплота, полученная от нагревателя (высокотемпературного источника), Q_c - теплота отводимая в холодильник (низкотемпературный источник). Работа совершается за счет преобразования тепловой энергии в механическую.
4. Работа, совершенная двигателем за один цикл, не может превышать полученную теплоту от нагревателя в идеальном случае. В соответствии с первым началом термодинамики, энергия не может быть создана из ничего, а может быть только преобразована из одной формы в другую. Поэтому работа, совершаемая двигателем, ограничена полученной теплотой. Однако, в реальных двигателях всегда имеются потери, так что в них работа за один цикл может быть меньше, чем полученная теплота.