❗ 3. Какова будет полезная работа, выполненная двигателем за данное время, если его КПД составляет 25% и он получил
❗ 3. Какова будет полезная работа, выполненная двигателем за данное время, если его КПД составляет 25% и он получил 12 МДж теплоты от нагревателя? Какое отношение количества теплоты, полученной двигателем от нагревателя, к количеству теплоты, переданной охладителю? Каким будет КПД двигателя, если количество теплоты, переданное охладителю, уменьшится на 10%, а количество теплоты, полученное от нагревателя, останется неизменным?
Золотой_Рай 11
Для решения данной задачи, воспользуемся формулами связанными с полезной работой, КПД и передачей теплоты.1. Полезная работа, выполненная двигателем, может быть найдена по формуле:
\[P = \eta Q\]
где \(P\) представляет полезную работу, выполненную двигателем, \(\eta\) - КПД двигателя, а \(Q\) - количество теплоты, полученное от нагревателя.
Подставляя значения в данную формулу, получаем:
\[P = 0.25 \times 12 \, МДж = 3 \, МДж\]
Таким образом, полезная работа, выполненная двигателем составляет 3 МДж.
2. Чтобы найти отношение количества теплоты, полученной двигателем от нагревателя к количеству теплоты, переданной охладителю, воспользуемся формулой:
\[\frac{Q_{\text{пол.работы}}}{Q_{\text{охл.}}} = \frac{P}{Q_{\text{охл.}}}\]
Подставляя значения, имеем:
\[\frac{Q_{\text{пол.работы}}}{Q_{\text{охл.}}} = \frac{3 \, МДж}{12 \, МДж} = \frac{1}{4}\]
Таким образом, отношение количества теплоты, полученной двигателем от нагревателя, к количеству теплоты, переданной охладителю, равно \(\frac{1}{4}\).
3. Для нахождения КПД двигателя в новых условиях, учитывая уменьшение количества теплоты переданной охладителю на 10% и сохранение количества теплоты, полученной от нагревателя, воспользуемся формулой связанной с КПД и количеством теплоты:
\[\eta" = \frac{P}{Q"_{\text{охл.}}}\]
где \(\eta"\) представляет новый КПД двигателя, а \(Q"_{\text{охл.}}\) - новое количество теплоты, переданное охладителю.
Учитывая уменьшение количества теплоты переданной охладителю на 10%, новое количество теплоты, переданное охладителю будет составлять 90% от изначального значения.
Подставляя значения в формулу, получаем:
\[\eta" = \frac{3 \, МДж}{0.9 \times 12 \, МДж} \approx 0.2778\]
Таким образом, новый КПД двигателя составит примерно 0.2778 или 27.78%.
В итоге, полезная работа, выполненная двигателем составляет 3 МДж, отношение количества теплоты, полученной двигателем от нагревателя, к количеству теплоты, переданной охладителю, равно \(\frac{1}{4}\), а новый КПД двигателя будет примерно 27.78%.