Вопрос:

Ответь на вопросы: "Можно ли за счёт внутренней энергии тела, равной 200 Дж, совершить механическую работу в 200 Дж?", "Тепловая машина за цикл получает от нагревателя количество теплоты, равное 155 Дж, а холодильнику отдаёт количество теплоты, равное 85 Дж. Определите КПД машины." и "Определите количество теплоты, отданное двигателем внутреннего сгорания холодильнику, если его КПД равен 30%, а полезная работа равна 450 Дж."

screenshot

Ответ ассистента

1. Можно. По первому закону термодинамики, изменение внутренней энергии $\Delta U$ равно работе $A$ и количеству теплоты $Q$. Если тело совершает работу за счёт внутренней энергии, то $\Delta U = -A$. Если $\Delta U = 200\text{ Дж}$ и $A = 200\text{ Дж}$, то это возможно. 2. Коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины определяется как отношение полезной работы к полученному количеству теплоты от нагревателя. Полезная работа равна разности между полученной теплотой и отданной холодильнику. Дано: $Q_н = 155\text{ Дж}$ $Q_х = 85\text{ Дж}$ Найдём полезную работу: $A = Q_н - Q_х = 155\text{ Дж} - 85\text{ Дж} = 70\text{ Дж}$ Теперь найдём КПД: $$\eta = \frac{A}{Q_н} \cdot 100\% = \frac{70\text{ Дж}}{155\text{ Дж}} \cdot 100\% \approx 45,16\%$$ **Ответ:** КПД машины приблизительно равен $45,16\%$ 3. Коэффициент полезного действия (КПД) двигателя внутреннего сгорания определяется как отношение полезной работы к количеству теплоты, полученной от нагревателя. Отданное холодильнику количество теплоты равно разности между полученной теплотой и полезной работой. Дано: $\eta = 30\% = 0,3$ $A = 450\text{ Дж}$ Найдём количество теплоты, полученное от нагревателя ($Q_н$): $$\eta = \frac{A}{Q_н}$$ $$Q_н = \frac{A}{\eta} = \frac{450\text{ Дж}}{0,3} = 1500\text{ Дж}$$ Теперь найдём количество теплоты, отданное холодильнику ($Q_х$): $Q_х = Q_н - A = 1500\text{ Дж} - 450\text{ Дж} = 1050\text{ Дж}$ **Ответ:** Количество теплоты, отданное двигателем холодильнику, равно $1050\text{ Дж}$.

Другие решения ИИ