Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, 80% тепла,получаемого от нагревателя ,передает...

Для определения КПД цикла Карно необходимо воспользоваться формулой: η = 1 - Tc/Th, где η - КПД цикла, Tc - температура холодильника, Th - температура нагревателя.

Для нахождения температуры холодильника воспользуемся соотношением: Qc/Qh = Tc/Th, где Qc - количество теплоты, переданное холодильнику, Qh - количество теплоты, полученное от нагревателя.

Так как 80% тепла передается холодильнику, то Qc = 0.8 * 1.5 кДж = 1.2 кДж. Тогда Qh = 1.5 кДж.

Теперь можем найти температуру холодильника: 1.2/1.5 = Tc/Th, Tc = (1.2/1.5) * Th.

Далее подставляем полученное значение температуры холодильника в формулу для КПД цикла и находим его значение.

Чтобы найти работу, совершенную при полном цикле, воспользуемся формулой для работы цикла Карно: W = Qh - Qc.

Подставляем значения теплоты от нагревателя и холодильника и находим работу, совершенную при полном цикле.

КПД цикла Карно = 1 - (Тхол/Тнагр), где Тхол и Тнагр - температуры холодильника и нагревателя соответственно. Температура холодильника = Тнагр - (Тнагр (1 - 0,8)) = 0,2 Тнагр Температура холодильника = 0,2 Тнагр Температура холодильника / Температура нагревателя = 0,2 Тнагр / Тнагр = 0,2 КПД цикла Карно = 1 - 0,2 = 0,8

Работа, совершенная при полном цикле = количество теплоты, получаемого от нагревателя КПД цикла Карно Работа = 1,5 кДж 0,8 = 1,2 кДж

КПД цикла Карно = 0,8, работа при полном цикле = 1,2 кДж.

Для решения задачи сначала вспомним основные понятия, связанные с циклом Карно и его характеристиками.

Цикл Карно — это идеализованный термодинамический цикл, состоящий из двух изотермических и двух адиабатических процессов. Он задает максимальную возможную эффективность тепловой машины, работающей между двумя тепловыми резервуарами.

Коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины определяется как отношение работы ( W ), совершенной машиной, к количеству теплоты ( Q_1 ), полученному от нагревателя:

[ \eta = \frac{W}{Q_1} ]

Из условия задачи известно, что машина передает 80% тепла, полученного от нагревателя, холодильнику. Это означает, что 20% тепла используется для выполнения работы. То есть:

[ Q_2 = 0.8 Q_1 ] [ Q_1 - Q_2 = W ]

Подставим значения: [ Q_1 = 1.5 \text{ кДж} ] [ Q_2 = 0.8 \cdot 1.5 \text{ кДж} = 1.2 \text{ кДж} ]

Теперь найдем работу ( W ):

[ W = Q_1 - Q_2 = 1.5 \text{ кДж} - 1.2 \text{ кДж} = 0.3 \text{ кДж} ]

Теперь можем определить КПД цикла Карно:

[ \eta = \frac{W}{Q_1} = \frac{0.3 \text{ кДж}}{1.5 \text{ кДж}} = 0.2 ]

Выразив в процентах:

[ \eta = 0.2 \cdot 100\% = 20\% ]

Таким образом, КПД цикла Карно составляет 20%, а работа, совершенная при полном цикле, равна 0.3 кДж.