Номер 320, страница 49 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Тепловые явления. Работа газа и пара при расширении. Тепловые двигатели - номер 320, страница 49.

Условие.

320. Рассчитайте КПД тепловой машины, если за цикл она получает от нагревателя количество теплоты $310 \text{ Дж}$, а холодильнику отдает количество теплоты $170 \text{ Дж}$.

Решение.

Дано:

Количество теплоты, полученное от нагревателя, $Q_н = 310 \text{ Дж}$

Количество теплоты, отданное холодильнику, $Q_х = 170 \text{ Дж}$

Все данные предоставлены в системе СИ.

Найти:

КПД тепловой машины, $η$

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины определяется как отношение полезной работы, совершённой машиной, к количеству теплоты, полученному от нагревателя. Полезная работа равна разности между полученной и отданной теплотой. Таким образом, формула для расчёта КПД ($η$) имеет вид:

$η = \frac{Q_н - Q_х}{Q_н}$

Подставим в эту формулу числовые значения, данные в условии задачи:

$η = \frac{310 \text{ Дж} - 170 \text{ Дж}}{310 \text{ Дж}} = \frac{140 \text{ Дж}}{310 \text{ Дж}}$

Произведём вычисления:

$η = \frac{14}{31} \approx 0.4516$

Для выражения КПД в процентах, необходимо умножить полученное значение на 100%:

$η \approx 0.4516 \cdot 100\% \approx 45.2\%$

Ответ: КПД тепловой машины составляет примерно 45.2%.