1) What is the amount of useful work done by the engine during this time? 2) What is the ratio of the amount of heat

  • 23
1) What is the amount of useful work done by the engine during this time?
2) What is the ratio of the amount of heat received by the engine from the heater to the amount of heat released by the engine to the cooler?
3) What will be the efficiency of the engine if the amount of heat received from the heater increases by 10% and the amount of heat released to the cooler remains unchanged?
Лапка
63
1) Чтобы найти количество полезной работы, выполненной двигателем, мы можем использовать формулу эффективности двигателя:

\[
\text{{Эффективность}} = \frac{{\text{{Полезная работа}}}}{{\text{{Полученное тепло}}}}
\]

Известно, что эффективность двигателя равна \(40\%\) или \(0.4\). Мы также знаем, что количество тепла, полученного двигателем от нагревателя, равно \(Q_1\), и количество тепла, отданное двигателем холодильнику, равно \(Q_2\).

Таким образом, у нас есть два уравнения для эффективности двигателя:

\[
0.4 = \frac{{\text{{Полезная работа}}}}{{Q_1}}
\]
\[
\text{{Полезная работа}} = 0.4 \cdot Q_1
\]

2) Чтобы найти отношение количества тепла, полученного двигателем от нагревателя, к количеству тепла, отданного двигателем холодильнику, мы можем использовать следующую формулу:

\[
\text{{Отношение тепла}} = \frac{{\text{{Полученное тепло}}}}{{\text{{Отданное тепло}}}}
\]

Из уравнения, полученного в предыдущем пункте, мы знаем, что \(\text{{Полезная работа}} = 0.4 \cdot Q_1\). Следовательно,

\[
\text{{Отношение тепла}} = \frac{{Q_1}}{{Q_2}}
\]

3) Чтобы найти эффективность двигателя, если количество тепла, получаемое двигателем от нагревателя, увеличивается на 10%, а количество тепла, отдаваемого двигателем холодильнику, остается неизменным, мы можем использовать ту же формулу эффективности двигателя:

\[
\text{{Эффективность}} = \frac{{\text{{Полезная работа}}}}{{\text{{Полученное тепло}}}}
\]

Из предыдущих пунктов мы знаем, что \(\text{{Полезная работа}} = 0.4 \cdot Q_1\) и \(\text{{Полученное тепло}} = Q_1\).

Если количество тепла, получаемое двигателем от нагревателя, увеличивается на 10%, то новое значение количество тепла, получаемое двигателем от нагревателя, будет равно \(1.1 \cdot Q_1\). Таким образом,

\[
\text{{Новая эффективность}} = \frac{{0.4 \cdot Q_1}}{{1.1 \cdot Q_1}}
\]