Примеры решения задач
Примеры решения задач
В процессе работы тепловой машины за некоторое время рабочим телом было получено от нагревателя количество теплоты 1,5 МДж, передано холодильнику 1,2 МДж. Вычислить КПД машины.
= 1,5·106Дж
= 1,2·106Дж
В тепловой машине за счёт каждого килоджоуля энергии, получаемой от нагревателя, совершается работа 300 Дж. Определить КПД машины.
= 1 кДж=1000 Дж
=300 Дж
КПД идеальной тепловой машины 30 %. Определить температуру нагревателя, если температура холодильника 7ºС.
=30 % =0,3
→ 
К: t2 = 400-273 = 127ºC
Тепловая машина работает по циклу Карно. Количество теплоты, получаемое от нагревателя за цикл, равно 2·103 Дж. Из них 60 % передается холодильнику. Найти работу, совершенную за цикл.
Для этих же данных найти КПД машины.
= 2·103 Дж
= 0,6·
Дж
; 
Другие формулы, которые могут пригодиться в самостоятельной работе!
Температура нагревателя: ; аналогично для (формулу запишите самостоятельно)
Температура холодильника: 
; аналогично для (формулу запишите самостоятельно)
Пример перевода коэффициента КПД в проценты: коэффициент КПД, равный 0,6 соответствует 60 %.
Теплота сжигания топлива Q=k·m
Мощность двигателя 
;
Задачи для самостоятельного решения
«КПД тепловых двигателей»
1. Каков максимальный КПД может быть у тепловой машины с температурой нагреваК и температурой холодильника 300 К?
2. Тепловая машина получает от нагревателя количество теплоты, равное 3360 Дж за каждый цикл, а холодильнику отдаётся 2688 Дж. Найдите КПД машины.
3. Идеальная тепловая машина работает как двигатель в интервале температур 327°С и 27°С. Определите КПД этой машины.
4. Найдите КПД тепловой машины, если совершается работа 250 Дж на каждый 1 кДж теплоты, полученной от нагревателя. Какое количество теплоты отдаётся холодильнику?
5. Рассчитайте КПД идеальной тепловой машины, если температура нагреваС, а холодильника 3270С.
6. Тепловая машина за цикл получает от нагреваДж теплоты и отдает холодильнику 350 Дж. Чему равен ее КПД?
7. Найдите максимально возможное КПД тепловой машины, если температура нагреваК, а холодильника 275 К.
8. Тепловая машина работает по циклу Карно. Количество теплоты, получаемое от нагревателя за цикл, равно 1,5 кДж. Из них 80% передается холодильнику. Найти КПД цикла.
9. Температура нагревателя идеальной тепловой машины 1270С. Определить температуру холодильника, если КПД машины 25%.
10. Рассчитайте работу, совершённую двигателем, если от нагревателя получено количество теплоты, равное 50 кДж. КПД двига%.
11. Тепловая машина работает по циклу Карно. Количество теплоты, получаемое от нагревателя за цикл, равно 1,5 кДж. Из них 80% передается холодильнику. Найти работу, совершенную за цикл.
12. Двигатель мотоцикла за час расходует 2 кг бензина. Определить КПД двигателя мотоцикла, если его мощность 6 кВт.
13. В процессе работы тепловой машины за некоторое время рабочим телом было получено от нагревателя количество теплоты 2 МДж, передано холодильнику 1,5 МДж. Вычислить КПД машины и сравнить его с максимально возможным КПД, если температура нагревателя и холодильника соответственно равны 250ºС и 30ºС. (в одной задаче расчёт по двум формулам КПД)
Оценивание этапов решения задачи с применением математического закона (формулы)
Записать условие задачи – 1 балл Перевести данные задачи в СИ – 1 балл Записать формулу для нахождения неизвестной величины – 1 балл При необходимости преобразовать формулу – 1 балл Вычисления, грамотное оформление ответа – 1 балл