Номер 4, страница 311 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Физика, 10 класс Учебник, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Салецкий Александр Михайлович, Боков Павел Юрьевич, издательство Просвещение, Москва, 2011, бирюзового цвета

Авторы: Грачев А. В., Погожев В. А., Салецкий А. М., Боков П. Ю.

Тип: Учебник

Серия: алгоритм успеха

Издательство: Просвещение

Год издания: 2011 - 2025

Уровень обучения: базовый и углублённый

Цвет обложки: бирюзовый изображена солнечная система со всеми планетами

ISBN: 978-5-09-091742-1

Популярные ГДЗ в 10 классе

Упражнения. Параграф 55. Принцип действия тепловых машин. Глава 8. Тепловые машины. Второй закон термодинамики. Молекулярная физика и термодинамика - номер 4, страница 311.

№4 (с. 311)
Условие. №4 (с. 311)
скриншот условия
Физика, 10 класс Учебник, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Салецкий Александр Михайлович, Боков Павел Юрьевич, издательство Просвещение, Москва, 2011, бирюзового цвета, страница 311, номер 4, Условие

*4. В результате усовершенствования теплового двигателя, имевшего коэффициент полезного действия $\eta = 0,3$, удалось увеличить количество теплоты, получаемое за цикл его рабочим веществом, на $k = 20 \%$. При этом количество теплоты, отдаваемое холодильнику, не изменилось. Найдите КПД усовершенствованного двигателя.

Решение. №4 (с. 311)

Дано:

Начальный КПД теплового двигателя, $\eta = 0,3$

Увеличение количества теплоты, получаемой от нагревателя, $k = 20 \% = 0,2$

Количество теплоты, отдаваемое холодильнику, не изменилось.

Найти:

КПД усовершенствованного двигателя, $\eta'$

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя определяется формулой:

$\eta = \frac{A_{полезная}}{Q_1} = \frac{Q_1 - Q_2}{Q_1} = 1 - \frac{Q_2}{Q_1}$

где $Q_1$ — количество теплоты, полученное рабочим веществом от нагревателя за цикл, а $Q_2$ — количество теплоты, отданное холодильнику за цикл.

Для начального состояния двигателя, до усовершенствования, имеем:

$\eta = 1 - \frac{Q_2}{Q_1} = 0,3$

Из этого соотношения выразим количество теплоты, отдаваемое холодильнику $Q_2$, через количество теплоты, получаемое от нагревателя $Q_1$:

$\frac{Q_2}{Q_1} = 1 - \eta = 1 - 0,3 = 0,7$

Таким образом, $Q_2 = 0,7 \cdot Q_1$.

После усовершенствования количество теплоты, получаемое от нагревателя, увеличилось на $k = 20\%$. Обозначим новое количество теплоты как $Q_1'$.

$Q_1' = Q_1 + k \cdot Q_1 = Q_1 + 0,2 \cdot Q_1 = 1,2 \cdot Q_1$

По условию задачи, количество теплоты, отдаваемое холодильнику, не изменилось. Обозначим его $Q_2'$.

$Q_2' = Q_2$

Теперь можем найти новый КПД усовершенствованного двигателя $\eta'$:

$\eta' = 1 - \frac{Q_2'}{Q_1'} = 1 - \frac{Q_2}{1,2 \cdot Q_1}$

Подставим в эту формулу ранее найденное выражение для $Q_2$ ($Q_2 = 0,7 \cdot Q_1$):

$\eta' = 1 - \frac{0,7 \cdot Q_1}{1,2 \cdot Q_1}$

Величина $Q_1$ сокращается:

$\eta' = 1 - \frac{0,7}{1,2} = 1 - \frac{7}{12} = \frac{12 - 7}{12} = \frac{5}{12}$

Преобразуем полученную дробь в десятичную:

$\eta' = \frac{5}{12} \approx 0,4166...$

Округлив до сотых, получаем $\eta' \approx 0,42$.

Ответ: КПД усовершенствованного двигателя равен $\frac{5}{12} \approx 0,42$.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 4 расположенного на странице 311 к учебнику серии алгоритм успеха 2011 года издания для учащихся школ и гимназий.

Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №4 (с. 311), авторов: Грачев (Александр Васильевич), Погожев (Владимир Александрович), Салецкий (Александр Михайлович), Боков (Павел Юрьевич), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.