КПД тепловой машины

проведены с идеальным одноатомным газом. У какого из циклов к.п.д. выше и во сколько раз?

Запишите выражение для КПД теплового двигателя.

Определите участки, на которых газ получает и отдает тепло.

Определите состояния с максимальной и минимальной температурой.

Запишите выражение для количества тепла, полученного газом за цикл Qпол .

Запишите выражение для работы теплового двигателя за цикл.

точке 3 выше температуры Т2 в точке 2.

Участок 3-1. Специальный процесс, давление и объем уменьшаются, температура растет, газ отдает тепло.
Температура Т1 в точке 1 ниже температуры Т3 в точке 3.

Участок1-3. Специальный процесс, давление и объем увеличиваются, температура растет, газ получает тепло.
Температура Т1 в точке 1 ниже температуры Т3 в точке 3.

Участок 1-2. Изохорное нагревание, газ не совершает работы, нагревается, газ получает тепло.
Температура Т1 в точке 1 ниже температуры Т2 в точке 2.

тепло на 1-2 изохорное нагревание; 2-3 изобарное расширение

Полное количество теплоты за 1 цикл:

Применим формулы

Работа равна площади треугольника 1-2-3:

Из анализа 1 цикла: на участке 3-1 газ отдает тепло холодильнику, но во втором цикле газ получает тепло на этом же участке.

максимальной и минимальной температурой.

Определите состояния с максимальным и минимальным давлением

Запишите выражение для количества тепла, полученного газом за цикл Qпол .

Запишите выражение для КПД теплового двигателя.

Запишите выражение для работы теплового двигателя за цикл.

положительную работу, газ получает тепло.
Температура Т1 в точке 1 ниже температуры Т2 в точке 2.

Участок 2-3. Изохорное охлаждение, газ не совершает работы, газ отдает тепло.
Температура Т3 в точке 3 ниже температуры Т2 в точке 2.

Участок 3-1. Изобарное охлаждение, работа совершается над газом.
Температура Т3 в точке 3 выше температуры Т1 в точке 1.

двух изобар. Найти КПД цикла.

Запишите выражение для КПД теплового двигателя.

Определите участки, на которых газ получает и отдает тепло.

Определите состояния с максимальной и минимальной температурой.

полученного газом за цикл Qпол .

Примените формулы

Участок 1-2. Изохорное нагревание, газ не совершает работы, нагревается, газ получает тепло.
Температура Т1 в точке 1 ниже температуры Т2 в точке 2.

Участок 2-3. Изобарное расширение, газ получает тепло, температура увеличивается.
Температура Т3 в точке 3 выше температуры Т2 в точке 2.

Участок 3-4. Изохорное охлаждение, газ отдает тепло, температура уменьшается.
Температура Т3 в точке 3 выше температуры Т4 в точке 4.

Участок 4-1. Изобарное сжатие, газ совершает отрицательную работу, температура газа уменьшается, газ отдает тепло.
Температура Т1 в точке 1 ниже температуры Т4 в точке 4.

=

R

=

R

от нагревателя на участках 1-2, 2-3:

Используем уравнение Менделеева-Клапейрона.

Ответ:

=

R

=

R

тела теплового двигателя, цикл которого состоит из последовательных участков изохорного нагревания, адиабатического расширения и изобарного сжатия. В ходе цикла отношение максимальной температуры к минимальной равно n= 3, отношение максимального объема к минимальному равно k= 2. Определите КПД двигателя.

Начертите график цикла в координатах (P;V).

Определите участки, на которых газ получает и отдает тепло.

Определите состояния с максимальной и минимальной температурой.

Определите состояния с максимальным и минимальным давлением

Запишите выражение для количества тепла, полученного газом за цикл Qпол .

Запишите выражение для количества тепла, отданного газом за цикл Qотд .

для Qпол и Qотд .

10 секунд он передает окружающей среде 1 МДж теплоты?

КПД теплового двигателя:

Работу двигателя, можно найти, зная время работы и среднюю мощность двигателя:

или по формуле:

где Q1—количество теплоты, полученное рабочим телом (газом) от нагревателя; Q2—количество теплоты, переданное рабочим телом охладителю

- ?

=

-

=

+

ᶯ =

ᶯ = 33%

температуре холодильника 17, имеет КПД 30%. Во сколько раз КПД этого двигателя меньше КПД
идеального теплового двигателя при тех же температурах нагревателя и холодильника?

ᶯ
ᶯ

СИ

800 К

ид.

=

=

= 2,125

КПД
идеального теплового двигателя:

KПД выше в 2раза идеального двигателя.

сколько километров пути ему хватит 4 т дизельного топлива при скорости движения 20 км/ч?

%

N= 80000Вт
m=1000 кг
V =20 км/ч
q =43000000 Дж/кг

S-?

КПД теплового двигателя:

=03

A¹= N ∙ t

Q₁= qm

n =

=

=> S =

t =

S= 900 км

Полезная работа:

Затраченное количество теплоты:

 — количество теплоты, полученное за цикл рабочим веществом тепловой машины от нагревателя;   — количество теплоты, отданное за цикл холодильнику.

7.Цикл тепловой машины, рабочим веществом которой является один моль идеального одноатомного газа, состоит из изотермического расширения, изохорного охлаждения и адиабатического сжатия. В изохорном процессе температура газа понижается на ΔТ, а работа, совершённая газом в изотермическом процессе, равна А. Определите КПД тепловой машины.

=

-

зная время работы и среднюю мощность двигателя:
Количество теплоты, выделяющееся при сгорании бензина, находим по формуле:
Учитывая всё это, мы можем записать:
Время работы двигателя можно найти по формуле:
Из формулы КПД выразим среднюю мощность:
.
Подставим числовые значения величин:
После вычислений получаем, что N=60375 Вт.

Ответ: N=60375 Вт.

8. Какую среднюю мощность развивает двигатель автомобиля, если при скорости 180 км/ч расход бензина составляет 15 л на 100 км пути, а КПД двигателя 25%?
Дано: v=180км/ч = 50 м/с, V = 15 л = 0,015 м3, s = 100 км = 105 м, ɳ = 25% = 0,25, ρ = 700 кг/м3, q = 46 × 106 Дж/кг.