Каким должен быть рабочий цикл тепловой машины, работающей на идеальном газе без энергетических потерь, чтобы достичь

Ivanovich

22

Наибольшую КПД (коэффициент полезного действия) достигает тепловая машина, работающая на идеальном газе без энергетических потерь, когда ее рабочий цикл состоит из двух изотерм и двух адиабат.

Подробное объяснение:
Рабочий цикл тепловой машины представляет собой последовательность процессов, которые протекают внутри машины и обеспечивают превращение тепловой энергии в механическую работу.

Рассмотрим варианты ответов по очереди:

А) Включение двух адиабат и двух изохор: В данном случае, процесс включения изохорических (постоянный объем) процессов в рабочий цикл неэффективно, так как они не протекают с обменом тепла между рабочим телом и окружающей средой. КПД в таком случае будет низким.

Б) Включение двух изотерм и двух адиабат: В данном случае, процессы изотермического расширения и сжатия являются такими, что тепловой двигатель соответствует машине Карно. КПД тепловой машины Карно является максимальным для данной температуры нагрева и охлаждения. Поэтому, этот вариант является правильным.

С) Включение двух изобар и двух изотерм: Хотя включение изотермических процессов в рабочий цикл имеет свои преимущества, дополнительное включение изобар (постоянное давление) процессов не приведет к увеличению эффективности цикла.

Д) Включение двух изохор и двух изотерм: В данном случае, включение изохорических процессов неэффективно, так как они не приводят к совершению работы машиной.

Е) Включение двух изобар и двух изохор: Включение изохор и изобар в рабочий цикл также не является оптимальным, так как позволяет осуществить только часть теплового процесса и не приводит к достижению максимального КПД.

Таким образом, правильным ответом является вариант Б) Включение двух изотерм и двух адиабат.