Термодинамика — Задание 23 ЕГЭ по физике №00010934

№2. Задание 23

ID: 00010934

Тепловая машина за один цикл совершает работу 25 Дж и отдаёт холодильнику количество теплоты 75 Дж. Температура нагревателя этой машины 600 К, а температура холодильника 300 К. Во сколько раз КПД идеальной тепловой машины, работающей при тех же температурах нагревателя и холодильника, больше КПД рассматриваемой тепловой машины?

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

A = 25 \text{ Дж}

Q_2 = 75 \text{ Дж}

T_1 = 600 \text{ К}

T_2 = 300 \text{ К}

Найти:

\eta_\text{Карно} / \eta

— ?

Решение:

Шаг 1. КПД рассматриваемой (реальной) машины.

Количество теплоты, полученной от нагревателя:

Q_1 = A + Q_2 = 25 + 75 = 100 \text{ Дж}

КПД реальной машины:

\eta = \frac{A}{Q_1} = \frac{25}{100} = 0{,}25

Шаг 2. Максимально возможный КПД (цикл Карно) при тех же температурах.

\eta_\text{Карно} = 1 - \frac{T_2}{T_1} = 1 - \frac{300}{600} = 1 - 0{,}5 = 0{,}5

Шаг 3. Во сколько раз КПД идеальной машины больше реальной.

\frac{\eta_\text{Карно}}{\eta} = \frac{0{,}5}{0{,}25} = 2

КПД идеальной тепловой машины больше в

$2$

раза.

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Термодинамика» (8)