1. В цилиндрическом сосуде под поршнем содержится газ объемом V= 2 дм³ при давлении p=0,2 МПа. При медленном нагревании газ расширяется до объёма 2V. Определите работу A, выполненную газом, предполагая постоянное давление газа p в процессе расширения. Ответ представьте в кДж, округлите до десятых.
2. Тепловой двигатель проходит цикл, в котором выполненная им работа A в a = 1,5 раза превышает количество теплоты Qх, переданное холодильнику за то же время. Найдите КПД этого двигателя и округлите результат до целого процента. Каково отношение количества теплоты Qн, полученного от нагревателя, к Qх, отданному холодильнику, за один цикл работы двигателя? Отношение округлите до десятых.
3. Какую среднюю мощность развивает двигатель внедорожника при движении по просёлочной дороге, если его КПД =30%, а массовой расход бензина на данной дороге в среднем составляет u= дельта m/ дельта т = 15 кг /ч? Удельная теплота сгорания бензина q=4,6*10^7 Дж/кг. Ответ выражен в кВт, округлён до десятых.
4. Водяной пар и лёд (в больших количествах при нормальном атмосферном давлении) используются в тепловой машине в качестве нагревателя и холодильника соответственно. Найдите КПД этой машины, если за 1 цикл её работы комментируется m1=20г пара и плавится m2=100г льда. Температуры используемых пара и льда t1=100 °C и t2=0°C соответственно. Удельная теплота плавления льда = 340 кДж/кг, удельная теплота конденсации водяного пара =2,3 МДж/кг. Искомый КПД выражен в %, округлён до целого.
Пошаговое объяснение:
Объяснение:
1. В первой задаче у нас есть исходные данные: объем газа (V), давление (p), и объем после расширения (2V). Мы можем использовать уравнение состояния газа для нахождения работы (A), используя формулу: A = p * ΔV, где ΔV — изменение объема. Затем переводим ответ в кДж.
2. Во второй задаче нам нужно найти КПД теплового двигателя. Эффективность теплового двигателя (η) определяется как η = 1 — (Qх / Qн), где Qх — количество теплоты, отданное холодильнику, и Qн — количество теплоты, полученное от нагревателя. Затем округляем результат до целого процента.
3. Третья задача требует нахождения средней мощности двигателя. Мощность (P) может быть вычислена по формуле P = η * ΔQ / Δt, где η — КПД, ΔQ — изменение теплоты, Δt — изменение времени. Затем переводим ответ в кВт и округляем до десятых.
4. В четвертой задаче нам нужно найти КПД тепловой машины. КПД определяется как η = (Qполезная / Qпоступившая), где Qполезная — полезная работа, а Qпоступившая — поступившее количество теплоты. Находим эти значения, а затем округляем КПД до целого процента.
Пример использования:
1. Задача 1:
— Входные данные: V = 2 дм³, p = 0,2 МПа, ΔV = V (поскольку объем увеличивается до 2V).
— Решение: A = 0,2 МПа * 2 дм³ = 0,4 МДж (округлено до десятых).
2. Задача 2:
— Входные данные: a = 1,5.
— Решение: η = 1 — (1 / 1,5) = 0,33 (округлено до целого процента).
3. Задача 3:
— Входные данные: η = 30%, Δm = 15 кг/ч, q = 4,6 * 10^7 Дж/кг.
— Решение: P = 0,3 * (15 кг/ч) * (4,6 * 10^7 Дж/кг) = 2,07 кВт (округлено до десятых).
4. Задача 4:
— Входные данные: m1 = 20 г, m2 = 100 г, t1 = 100 °C, t2 = 0°C.
— Решение: η = (340 кДж + 2,3 МДж) / (340 кДж) * 100% = 100% (округлено до целого процента).