Номер 2, страница 114 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

2. Определите КПД идеальной тепловой машины, если температура нагревателя и холодильника $t_1 = 200 °C$ и $t_2 = 17 °C$ соответственно.

Дано:

Температура нагревателя $t_1 = 200 \text{ °C}$

Температура холодильника $t_2 = 17 \text{ °C}$

Перевод в систему СИ:

Для термодинамических расчетов температуры необходимо перевести из шкалы Цельсия (°C) в абсолютную шкалу температур (Кельвины, К). Перевод осуществляется по формуле $T(\text{К}) = t(\text{°C}) + 273$.

Абсолютная температура нагревателя: $T_1 = 200 + 273 = 473 \text{ К}$

Абсолютная температура холодильника: $T_2 = 17 + 273 = 290 \text{ К}$

Найти:

КПД идеальной тепловой машины $\eta$.

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) идеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно, определяется по формуле:

$\eta = \frac{T_1 - T_2}{T_1}$

где $T_1$ – абсолютная температура нагревателя, а $T_2$ – абсолютная температура холодильника.

Подставим числовые значения температур в Кельвинах в формулу:

$\eta = \frac{473 \text{ К} - 290 \text{ К}}{473 \text{ К}} = \frac{183}{473}$

Выполним вычисление:

$\eta \approx 0.38689$

Чтобы выразить КПД в процентах, необходимо умножить полученное значение на 100% и округлить. Округлим до десятых долей процента.

$\eta \approx 0.387 \cdot 100\% = 38.7\%$

Ответ: КПД идеальной тепловой машины составляет примерно $38.7\%$.