Параграф 24 ГДЗ Перышкин Иванов 8 класс (Физика)
- Почему в тепловых двигателях только часть энергии топлива идёт на совершение механической работы?
- Что называют КПД теплового двигателя?
- Почему КПД двигателя меньше $$100\%$$?
Обсуди с товарищами.
- Можно ли внутреннюю энергию полностью превратить в механическую?
- Приведите примеры известных вам тепловых двигателей. Что служит в этих двигателях нагревателем; холодильником? Что используется в качестве рабочего тела?
Упражнение 20
- Количество теплоты, полученное рабочим телом теплового двигателя от нагревателя, равно $$35\ \text{кДж}$$. За то же время холодильнику было передано $$75\%$$ полученной энергии. Найдите КПД двигателя и совершённую им работу.
- Тепловой двигатель с КПД $$12\%$$ совершает за цикл работу $$150\ \text{Дж}$$. Определите количество теплоты, отданное за цикл холодильнику.
- Количество теплоты, отданное в атмосферу тепловым двигателем за один цикл, равно $$15\ \text{кДж}$$. КПД двигателя $$15\%$$. Определите количество теплоты, полученное за цикл от нагревателя.
1. Потому что большая часть энергии теряется на нагревание окружающей среды.
2. Физическая величина, характеризующая отношение полезной работы двигателя к энергии, полученной от нагревателя, называется коэффициентом полезного действия теплового двигателя.
3. Потому что работа любого двигателя сопровождается потерями энергии.
Обсуди с товарищами
1. Внутренняя энергия полностью не переходит в механическую, при этом происходит нагревание деталей двигателя и другие потери тепла.
2. Тепловые двигатели: ДВС, паровые машины, ракетные и реактивные тепловые двигатели. Рабочее тело — это газ, который совершает работу при расширении. Холодильник нужен для охлаждения газа перед сжатием, чтобы работа на сжатие была меньше.
Упражнение 20
1.
Дано:
$$Q_1=35\ \text{кДж}$$
$$Q_2=75\% \cdot Q_1$$
Найти: $$\eta,\ A$$
Решение:
$$Q_2=0{,}75\cdot 35=26{,}25\ \text{кДж}$$
$$\eta=\frac{Q_1-Q_2}{Q_1}\cdot 100\%=\frac{35-26{,}25}{35}\cdot 100\%=25\%$$
$$A=Q_1-Q_2=35-26{,}25=8{,}75\ \text{кДж}=8750\ \text{Дж}$$
Ответ: $$25\%,\ 8750\ \text{Дж}$$
2.
Дано:
$$\eta=12\%$$
$$A=150\ \text{Дж}$$
Найти: $$Q_2$$
Решение:
$$\eta=\frac{A}{Q_1}$$
$$Q_1=\frac{A}{\eta}=\frac{150}{0{,}12}=1250\ \text{Дж}$$
$$Q_2=Q_1-A=1250-150=1100\ \text{Дж}$$
Ответ: $$1100\ \text{Дж}$$
3.
Дано:
$$Q_2=15\ \text{кДж}$$
$$\eta=15\%$$
Найти: $$Q_1$$
Решение:
$$\eta=\frac{Q_1-Q_2}{Q_1}$$
$$Q_2=Q_1(1-\eta)$$
$$Q_1=\frac{Q_2}{1-\eta}=\frac{15}{1-0{,}15}\approx 17{,}65\ \text{кДж}$$
Ответ: $$17{,}65\ \text{кДж}$$
