Каково отношение работы, выполненной тепловым двигателем, к теплоте, переданной холодильнику, за один цикл работы двигателя, если работа в 1,5 раза больше количества теплоты Qx, отданной холодильнику? Каков КПД этого двигателя, округленный до целого числа процентов? Каково отношение количества теплоты Qн от нагревателя к количеству теплоты Qx, отданной холодильнику, за один цикл работы двигателя? Округлите искомое отношение до десятых долей.
Исчерпывающий ответ:
Разъяснение: Тепловые двигатели — это устройства, которые преобразуют тепловую энергию в механическую работу. Отношение работы, выполненной таким двигателем, к теплоте, переданной холодильнику, называется КПД (Коэффициент полезного действия).
В данной задаче нам дано, что работа W двигателя в 1,5 раза больше количества теплоты Qx, переданной холодильнику за один цикл работы двигателя. Мы знаем, что работа W выполняется за счет полученной теплоты Qн и отданной теплоты Qx, то есть W = Qн — Qx.
Для нахождения КПД двигателя, воспользуемся формулой КПД = (работа двигателя / теплота, полученная от нагревателя) * 100%. У нас уже есть работа двигателя W и теплота Qн от нагревателя, поэтому КПД = (W / Qн) * 100%.
Чтобы найти отношение Qн к Qx, воспользуемся формулой отношения: Qн / Qx.
Пример использования:
Дано: W = 100 Дж, Qx = 50 Дж
Найти: КПД и отношение Qн / Qx
Решение:
1. Работа двигателя (W) = 100 Дж
2. Теплота, переданная холодильнику (Qx) = 50 Дж
3. Теплота, полученная от нагревателя (Qн) = W + Qx = 100 Дж + 50 Дж = 150 Дж
4. КПД = (W / Qн) * 100% = (100 Дж / 150 Дж) * 100% ≈ 66,7% (округленно до целого числа процентов)
5. Отношение Qн / Qx = 150 Дж / 50 Дж = 3
Совет: Для лучшего понимания работы тепловых двигателей и КПД, рекомендуется изучить принцип работы таких двигателей, а также основные термины, такие как работа, теплота и КПД. Знание законов термодинамики также будет полезным.
Упражнение:
Дано: W = 200 Дж, Qx = 80 Дж
Найти: КПД и отношение Qн / Qx.