Какую температуру холодильника необходимо установить для достижения КПД машины более 80%, если температура нагревателя
Какую температуру холодильника необходимо установить для достижения КПД машины более 80%, если температура нагревателя идеальной тепловой машины составляет 477 градусов Цельсия? Желательно, чтобы температура холодильника была ниже 150К.
Sinica_7593 20
Для решения этой задачи нам понадобятся знания о КПД (коэффициенте полезного действия) идеальной тепловой машины.КПД определяется как отношение полезно совершенной работы
В идеальной тепловой машине, работа равна разности поступившей теплоты
Так как холодильник отбирает теплоту от нагревателя, то значение
КПД идеальной тепловой машины можно также выразить через температуры:
где
Нам известно, что КПД необходимо установить равным 80%. Это означает, что:
Подставим значение известных переменных в формулу КПД:
Теперь решим это уравнение относительно
Таким образом, чтобы достичь КПД более 80%, температуру холодильника необходимо установить равной 95.4 градусов Цельсия. Это значение ниже заданного значения в 150K.