Какова температура нагревателя в идеальном тепловом двигателе, если при температуре холодильника 7°С, из каждого килоджоуля полученной от него теплоты производится работа в объеме 300 Дж?
Магический_Феникс
Хорошо, чтобы решить эту задачу, нам понадобится известная формула для эффективности идеального теплового двигателя:
\[
\eta = 1 - \frac{T_c}{T_h}
\]
где \(\eta\) - эффективность, \(T_c\) - температура холодильника, \(T_h\) - температура нагревателя.
Мы знаем, что теплота, полученная от нагревателя, используется для производства работы. Если каждый килоджоуль теплоты превращается в 0.4 джоуля работы, то эффективность будет 0.4. Подставим эти значения в формулу эффективности:
\[
0.4 = 1 - \frac{7}{T_h}
\]
Теперь давайте решим эту уравнение для \(T_h\). Сначала выразим \(T_h\) в формуле:
\[
\frac{7}{T_h} = 1 - 0.4
\]
\[
\frac{7}{T_h} = 0.6
\]
Теперь найдём \(T_h\), разделив обе стороны уравнения на 0.6:
\[
T_h = \frac{7}{0.6}
\]
Рассчитаем это значение:
\[
T_h = 11.67 \, C
\]
Таким образом, температура нагревателя в идеальном тепловом двигателе равна около 11.67°C.
Важно отметить, что в реальных системах часто возникают потери, поэтому эффективность идеального теплового двигателя может быть ниже этого значения.
\[
\eta = 1 - \frac{T_c}{T_h}
\]
где \(\eta\) - эффективность, \(T_c\) - температура холодильника, \(T_h\) - температура нагревателя.
Мы знаем, что теплота, полученная от нагревателя, используется для производства работы. Если каждый килоджоуль теплоты превращается в 0.4 джоуля работы, то эффективность будет 0.4. Подставим эти значения в формулу эффективности:
\[
0.4 = 1 - \frac{7}{T_h}
\]
Теперь давайте решим эту уравнение для \(T_h\). Сначала выразим \(T_h\) в формуле:
\[
\frac{7}{T_h} = 1 - 0.4
\]
\[
\frac{7}{T_h} = 0.6
\]
Теперь найдём \(T_h\), разделив обе стороны уравнения на 0.6:
\[
T_h = \frac{7}{0.6}
\]
Рассчитаем это значение:
\[
T_h = 11.67 \, C
\]
Таким образом, температура нагревателя в идеальном тепловом двигателе равна около 11.67°C.
Важно отметить, что в реальных системах часто возникают потери, поэтому эффективность идеального теплового двигателя может быть ниже этого значения.
Знаешь ответ?