Question

Температура нагрівника ідеальної тепло- Еої машини становить 117°С, а холодильника 27°C. Кількість теплоти, що її дістає машина від нагрівника за 1 с, дорівнює 60 кДж. Обчислити ККД машини, кіль- кість теплоти, яку забирає холодильник за 1 с, і потуж- ність машини​

Answer 1

За другим законом термодинаміки, ККД машини дорівнює:

η = 1 - Q2/Q1,

де Q1 - кількість теплоти, що дістає машина від нагрівника, а Q2 - кількість теплоти, яку вона віддає холодильнику. Оскільки машина ідеальна, то вона працює зі сталим температурним градієнтом, тому:

η = 1 - T2/T1,

де T1 - температура нагрівника, а T2 - температура холодильника. Підставляємо дані і отримуємо:

η = 1 - (273+27)/(273+117) ≈ 0.74.

Кількість теплоти, яку забирає холодильник за 1 с, дорівнює:

Q2 = η*Q1 = 0.74*60 кДж ≈ 44.4 кДж.

Потужність машини обчислюємо за формулою:

P = Q1 - Q2 = 60 кДж - 44.4 кДж ≈ 15.6 кДж/с ≈ 15.6 кВт.