Каков КПД данного сложного агрегата, состоящего из двух тепловых двигателей с коэффициентами полезного действия 0,3 и 0,2, где второй двигатель не имеет собственного источника энергии, но получает всю выделяемую теплоту от первого двигателя?
Подробный ответ:
Объяснение: КПД (Коэффициент полезного действия) сложного агрегата можно определить как отношение полезной работы, выполняемой агрегатом, к затраченной на его работу энергии. В данной задаче мы имеем два тепловых двигателя, которые работают последовательно друг за другом.
Полезная работа первого двигателя будет равна получаемой им теплоте умноженной на его КПД. А теплота, выделяемая им и передаваемая второму двигателю, будет определяться разностью между получаемой теплотой и работой первого двигателя.
Таким образом, полезная работа второго двигателя будет равна полученной им теплоте, умноженной на его КПД.
Для расчета общего КПД сложного агрегата необходимо сложить полезные работы двигателей и поделить полученную сумму на общую затраченную энергию.
Пример использования:
Задача: Два тепловых двигателя имеют КПД 0,3 и 0,2 соответственно. Первый двигатель получает 5000 Дж теплоты и производит работу в размере 1000 Дж. Определите КПД всего агрегата.
Решение:
Полезная работа первого двигателя: 1000 Дж.
Передаваемая теплота второму двигателю: 5000 Дж — 1000 Дж = 4000 Дж.
Полезная работа второго двигателя: 4000 Дж * 0,2 = 800 Дж.
Общая полезная работа: 1000 Дж + 800 Дж = 1800 Дж.
Общая затраченная энергия: 5000 Дж.
КПД всего агрегата: 1800 Дж / 5000 Дж = 0,36 или 36%.
Совет: Для лучшего понимания концепции КПД тепловых двигателей рекомендуется изучить основные принципы работы тепловых двигателей и законы термодинамики. Понимание этих принципов поможет вам лучше осознать, как тепловая энергия преобразуется в механическую работу и как КПД определяется.
Задание:
Мощность первого теплового двигателя составляет 300 Вт, а его КПД равен 0,4. Если второй двигатель получает 2000 Дж теплоты, к какой полезной работе он будет способен, если его КПД равен 0,25?