На сколько увеличивается количество теплоты, полученной машиной от нагревателя, по сравнению с количеством теплоты

На сколько увеличивается количество теплоты, полученной машиной от нагревателя, по сравнению с количеством теплоты, отданным холодильнику, если КПД идеальной тепловой машины составляет 60%?

Подтвержденное решение:

Содержание вопроса: КПД идеальной тепловой машины

Инструкция: КПД, или Коэффициент Полезного Действия, идеальной тепловой машины определяется как отношение полезной работы, которую она выполняет, к количеству теплоты, полученному от нагревателя. В данном случае, нам дан КПД равный 60%.

КПД (η) выражается следующей формулой:

η = (Полезная работа) / (Количество полученной теплоты)

Мы хотим узнать, насколько увеличивается количество теплоты, полученной машиной от нагревателя, по сравнению с количеством теплоты, отданным холодильнику, при заданном КПД.

Для этого мы можем воспользоваться следующей формулой, которая позволит нам выразить отношение изменения теплоты (ΔQ) к количеству теплоты, отданному холодильнику (Qхол):

ΔQ / Qхол = 1 / η — 1

Подставим значение КПД (η = 0.60) в формулу:

ΔQ / Qхол = 1 / 0.60 — 1

ΔQ / Qхол = 1.67 — 1

ΔQ / Qхол = 0.67

Теперь мы видим, что количество теплоты, полученной машиной от нагревателя, увеличивается в 0.67 раза по сравнению с количеством теплоты, отданным холодильнику.

Пример использования: Если холодильник отдал 1000 Джоулей теплоты, то машина получила 1000 * 0.67 = 670 Джоулей теплоты от нагревателя.

Совет: Для понимания КПД тепловых машин полезно запомнить, что это мера эффективности превращения теплоты в работу. Чем выше КПД, тем более эффективно устройство использует теплоту.

Покажи ответ друзьям: