Задачи и вопросы по физике > Тепловые двигатели. Циклы

Какую работу может произвести тепловая машина?

(1/1)

Антон Огурцевич:
7. Какую работу может произвести тепловая машина, если в качестве нагревателя используют кусок стали массой m = 50 кг, нагретый до температуры 700 K. А в качестве холодильника – воду с температурой 300 K. После взаимодействия стали с водой температура у обоих становится равна 500 K. Сделать рисунок.

Сергей:
Решение.
   Максимально возможный КПД тепловой машины достигается, если тепловая машина работает по циклу Карно. Он равен\[ \eta =\frac{{{T}_{1}}-{{T}_{2}}}{{{T}_{1}}}(1).
 \]Кроме того КПД тепловой машины можно определить по формуле\[ \eta =\frac{A}{{{Q}_{1}}}(2). \]Q1 − количество теплоты, полученное за цикл от нагревателя. Количество теплоты, полученное за цикл от нагревателя определим по формуле
Q1 = с∙m∙(Т1 – Т3)   (3).Где: с – удельная теплоемкость стали, с = 460 Дж/кг∙ºС.
Определим какую работу может произвести тепловая машина\[ \begin{align}
  & \frac{{{T}_{1}}-{{T}_{2}}}{{{T}_{1}}}=\frac{A}{{{Q}_{1}}},A=\frac{{{T}_{1}}-{{T}_{2}}}{{{T}_{1}}}\cdot {{Q}_{1}},A=\frac{{{T}_{1}}-{{T}_{2}}}{{{T}_{1}}}\cdot c\cdot m\cdot ({{T}_{1}}-{{T}_{3}})(4). \\
 & A=\frac{700-300}{700}\cdot 50\cdot 460\cdot (700-500)=2,6\cdot {{10}^{6}}. \\
\end{align} \]Ответ: 2,6 МДж.

Навигация

[0] Главная страница сообщений