Номер 3, страница 76, часть 1 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 5. Тепловые машины. Параграф 29. Коэффициент полезного действия тепловых двигателей - номер 3, страница 76.

Условие.

3. Нагреватель тепловой машины имеет температуру 800 °С, температура холодильника равна 20 °С. Максимально возможный КПД такой тепловой машины равен

1) 0,91; 2) 0,73; 3) 0,98; 4) 0,84.

Отметьте знаком «Х» выбранный вами вариант ответа.

1) ☐; 2) ☐; 3) ☐; 4) ☐.

Решение.

Дано:

Температура нагревателя, $t_1 = 800$ °C

Температура холодильника, $t_2 = 20$ °C

Перевод в систему СИ (Кельвины):

$T_1 = t_1 + 273 = 800 + 273 = 1073$ К

$T_2 = t_2 + 273 = 20 + 273 = 293$ К

Найти:

Максимально возможный КПД, $\eta_{max}$ - ?

Решение:

Максимально возможный коэффициент полезного действия (КПД) для тепловой машины достигается в идеальном цикле Карно. КПД идеальной тепловой машины зависит только от абсолютных температур нагревателя ($T_1$) и холодильника ($T_2$) и вычисляется по формуле:

$\eta_{max} = \frac{T_1 - T_2}{T_1} = 1 - \frac{T_2}{T_1}$

Для использования этой формулы необходимо перевести температуры из градусов Цельсия в Кельвины, что уже сделано в разделе "Дано".

Подставим числовые значения в формулу:

$\eta_{max} = 1 - \frac{293}{1073}$

Рассчитаем значение дроби:

$\frac{293}{1073} \approx 0.273066...$

Теперь найдем КПД:

$\eta_{max} \approx 1 - 0.273 = 0.727$

Округлим полученное значение до сотых, как в вариантах ответа:

$\eta_{max} \approx 0.73$

Этот результат соответствует варианту ответа под номером 2.

Ответ: 2) 0,73