7В. Паровая машина мощностью 14,7 кВт потребляет за 1 ч работы 8,1 кг угля, удельная теплота сгорания которого 3,3 . 107 Дж/кг. Температура котла 200 °С, холодильника 58 °С. Определите фактический КПД машины и сравните его с КПД идеальной тепловой машины.
Ответы
Ответ:
Думаю, как то так...
Объяснение:
Для определения фактического КПД паровой машины воспользуемся формулой:
η = P/Q,
где η - КПД, P - мощность паровой машины (14,7 кВт), Q - количество теплоты, полученное от сгорания угля.
Рассчитаем количество теплоты, полученное от сгорания 8,1 кг угля:
Q = m*Qc,
где m - масса угля (8,1 кг), Qc - удельная теплота сгорания угля (3,3*10^7 Дж/кг).
Тогда Q = 8,1*3,3*10^7 = 2,673*10^8 Дж.
Отсюда следует, фактический КПД машины будет равен:
η = 14,7/2,673*10^8 = 0,000055.
Сравним его с КПД идеальной тепловой машины. Для идеальной тепловой машины КПД можно рассчитать по формуле:
η = (T1 - T2)/T1,
где T1 - температура котла (200 градусов Цельсия), T2 - температура холодильника (58 градусов Цельсия).
Тогда η = (200 - 58)/200 = 0,71.
Отсюда следует, фактический КПД паровой машины (0,000055) значительно ниже КПД идеальной тепловой машины (0,71). Это объясняется тем, что в реальных условиях всегда есть потери энергии на трение, теплопроводность и другие факторы, которые снижают КПД машины.