Какое количество теплоты передается рабочему телу от нагревателя за один цикл, если тепловая машина функционирует
Какое количество теплоты передается рабочему телу от нагревателя за один цикл, если тепловая машина функционирует по циклу Карно с КПД 40%, средняя передаваемая мощность холодильнику составляет 800 Вт, а цикл длится 20 секунд?
Суслик 48
Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу КПД тепловой машины и дополнительные сведения о мощности холодильника и времени, в течение которого происходит цикл.Сначала найдем КПД тепловой машины. КПД выражается в процентах и определяется как отношение полезной работы к затраченной энергии. В данном случае, полезная работа - это количество теплоты, передаваемой рабочему телу. Затраченная энергия - это количество теплоты, получаемое от нагревателя. Мы знаем, что КПД равен 40%, поэтому КПД можно записать в виде:
\[\text{КПД} = \frac{\text{полезная работа}}{\text{затраченная энергия}} = 0.4\]
Далее, зная среднюю передаваемую мощность холодильника и время цикла, мы можем найти затраченную энергию. Затраченная энергия равна произведению средней передаваемой мощности на время:
\[\text{затраченная энергия} = \text{средняя передаваемая мощность} \times \text{время} = 800 \, \text{Вт} \times 20 \, \text{с} = 16000 \, \text{Дж}\]
Теперь, используя полученное значение затраченной энергии и соотношение КПД, мы можем найти полезную работу:
\[\text{полезная работа} = \text{затраченная энергия} \times \text{КПД} = 16000 \, \text{Дж} \times 0.4 = 6400 \, \text{Дж}\]
Таким образом, количество теплоты, передаваемое рабочему телу от нагревателя за один цикл, составляет 6400 Дж.