Задание 1 Параграф 89 ГДЗ Мякишев 10 класс (Физика)
Решение #1
Решение #2
Решение #3
ИИ
Разбор
Варианты ответа:
Температуру холодильника переведём в кельвины:
T₂ = 27 + 273 = 300 К.
Максимальный КПД тепловой машины определяется формулой:
η = 1 − T₂/T₁.
При η = 0,8:
0,8 = 1 − 300/T₁,
T₁ = 300/0,2 = 1500 К.
В градусах Цельсия:
t₁ = 1500 − 273 = 1227 °C.
Следовательно, температура нагревателя должна быть не ниже 1500 К, или примерно 1227 °C. Такой КПД предельно возможен для идеальной тепловой машины.
T₂ = 27 + 273 = 300 К.
Максимальный КПД тепловой машины определяется формулой:
η = 1 − T₂/T₁.
При η = 0,8:
0,8 = 1 − 300/T₁,
T₁ = 300/0,2 = 1500 К.
В градусах Цельсия:
t₁ = 1500 − 273 = 1227 °C.
Следовательно, температура нагревателя должна быть не ниже 1500 К, или примерно 1227 °C. Такой КПД предельно возможен для идеальной тепловой машины.
Для идеальной тепловой машины КПД 80 % означает, что
Tхол/Tнагр = 1 − η = 1 − 0,8 = 0,2.
Температура холодильника равна 27 °C, то есть 300 К. Поэтому температура нагревателя должна в 5 раз превышать температуру холодильника:
Tнагр = 300 · 5 = 1500 К.
Переведём результат в градусы Цельсия:
tнагр = 1500 − 273 = 1227 °C.
Итак, теоретически необходимая температура нагревателя — 1500 К, или около 1227 °C. Для реальной машины она должна быть выше, поскольку её КПД меньше предельного КПД машины Карно.
Tхол/Tнагр = 1 − η = 1 − 0,8 = 0,2.
Температура холодильника равна 27 °C, то есть 300 К. Поэтому температура нагревателя должна в 5 раз превышать температуру холодильника:
Tнагр = 300 · 5 = 1500 К.
Переведём результат в градусы Цельсия:
tнагр = 1500 − 273 = 1227 °C.
Итак, теоретически необходимая температура нагревателя — 1500 К, или около 1227 °C. Для реальной машины она должна быть выше, поскольку её КПД меньше предельного КПД машины Карно.
Предельный КПД ограничен циклом Карно:
η ≤ (Tн − Tх)/Tн.
При Tх = 27 °C = 300 К условие η = 0,8 выполняется, если
(Tн − 300)/Tн ≥ 0,8,
откуда Tн ≥ 1500 К, или tн ≥ 1227 °C.
Значит, нагреватель должен иметь температуру не менее 1227 °C; равенство возможно только в идеальной машине.
η ≤ (Tн − Tх)/Tн.
При Tх = 27 °C = 300 К условие η = 0,8 выполняется, если
(Tн − 300)/Tн ≥ 0,8,
откуда Tн ≥ 1500 К, или tн ≥ 1227 °C.
Значит, нагреватель должен иметь температуру не менее 1227 °C; равенство возможно только в идеальной машине.
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Мякишев, Буховцев 10 класс, Просвещение:
Какой должна быть температура нагревателя, для того чтобы стало возможным достижение значения КПД тепловой машины 80 %, если температура холодильника 27 °С?
