Задание 2 Параграф 89 ГДЗ Мякишев 10 класс (Физика)

1. В процессе работы тепловой машины за некоторое время рабочим телом было получено от нагревателя количество теплоты $$=1{,}5\cdot10^6\ \text{Дж}$$, передано холодильнику количество теплоты $$Q_2=-1{,}2\cdot10^6\ \text{Дж}$$. Вычислите КПД машины и сравните его с максимально возможным КПД, если температуры нагревателя и холодильника соответственно равны $$250\,^\circ\text{С}$$ и $$30\,^\circ\text{С}$$.

$$Q_1=1{,}5\cdot10^6\ \text{Дж}$$
$$Q_2=1{,}2\cdot10^6\ \text{Дж}$$
$$t_1=250^\circ\text{C}=523\ \text{К}$$
$$t_2=30^\circ\text{C}=303\ \text{К}$$

КПД тепловой машины:

$$\eta=\frac{Q_1-|Q_2|}{Q_1}\cdot100\%$$

$$\eta=\frac{1{,}5\cdot10^6-1{,}2\cdot10^6}{1{,}5\cdot10^6}\cdot100\%=20\%$$

Максимально возможный КПД идеальной машины (цикл Карно):

$$\eta_{\max}=\frac{T_1-T_2}{T_1}\cdot100\%$$

$$\eta_{\max}=\frac{523-303}{523}\cdot100\%\approx42\%$$

Следовательно, КПД реальной машины меньше максимально возможного КПД идеальной машины.

Ответ

$$\eta=20\%,$$ $$\eta_{\max}\approx42\%.$$