Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Демков В.П. -> "Физика. Теория. Методика. Задачи" -> 141

Физика. Теория. Методика. Задачи - Демков В.П.

Демков В.П., Третьякова О.Н. Физика. Теория. Методика. Задачи — М.: Высшая школа, 2001. — 669 c.
Скачать (прямая ссылка): fizikateoriyametodikazadachi2001.djvu
Предыдущая << 1 .. 135 136 137 138 139 140 < 141 > 142 143 144 145 146 147 .. 290 >> Следующая

326
где учтено, что молярная теплоемкость одноатомиого газа равиа СУ = 3/^Л,
а работы на участках 1-2 и 3-1 численно равны площадям трапеций под
соответствующими графиками процессов.
Следовательно, на участках 1-2 и 3-1 газ получал тепло:
Q ~ 0з-1+ 0i-2= 9 А> ¦
Тогда КПД цикла
Л = '/б.
• Ответ: я = Ve-
10-36. Найти КПД цикла, изображенного на рис. 10.22. Рабочее тело -
идеальный одноатомный газ.
10.37. Найти КПД цикла 1-2-3-1, представленного на рис. 10.23, если
температуры в состояниях 1 и 2 одинаковы. Рабочее тело - идеальный
одноатомный газ.
10.38. Зная КПД цикла 1-2-3-1 rjx = Из (рис. 10.24), найти КПД цикла
1-3-4-1. Рабочее тело - идеальный газ.
Р
2 3
Решение. По определению КПД цикла равеи
01 А
Л =-
(1)
0. 0.'
где Q, - тепло, подведенное за цикл от нагревателя; Q2 - тепло,
переданное холодильнику; А - работа, совершаемая рабочим телом за цикл.
В замкнутом процессе 1-2-3-1 тепло к системе подводится на участках 1-2 и
2-3, для цикла 1-3-4-1 - на участке 1-3 (см. решение задачи №10.32,
10.35). Поскольку работа в том и другом циклах одинакова (площади,
ограниченные линиями 1-2-3-1 и 1-3-4-1, равны), то КПД циклов
А А ,
^ = п-п ¦ 12 = ^-- (2)
01-2 + 02-3 "1-3
Следовательно, п _
"1-2 + 02-3
Рис. 10.24
Я2 = ЛГ
0,-
(3)
Так как изменение внутренней энергии рабочего тела за цикл равно нулю, то
из первого начала термодинамики следует, что тепло, "использованное"
рабочим телом за цикл (тепло от нагревателя "минус" тепло, отданное
холодильникам), равно работе, совершаемой за цикл:
01-2 + 02-3 - 03-1 = Л. (4)
Поскольку количество теплоты, отведенное в цикле 1-2-3-1, равно
количеству теплоты, подведенному в цикле 1-3-4-1, то выражение (3) для
КПД цикла 1-3-4-1 с учетом (4) примет вид
327
А + Qi_i А + Q" з
Я2 = Л1-о-----= 1i~5------= П1 (л2+ !)
Wl-3 "1-3
Следовательно,
Л1 _ 1
л, 1 % 1-Л1 12
• Ответ: ть = -----= тг .
1-rii *2
10.39. Коэффициент полезного действия цикла 1-2-3-4-1,
представленного на рис. 10.24, равен rj, =40%. Определить КПД цикла 1-3-
4-1.
10.40. Известно, что КПД цикла 1-2-3-4-1 rj, = 40% (рис. 10.24).
Найти: 1) КПД ц2 цикла 1-2-3-1; 2) во сколько раз количество теплоты,
подводимое рабочему газу в цикле 1-3-4-1, больше совершаемой им за этот
цикл работы. Рабочее тело - идеальный газ.
10.41. Мощность идеальной тепловой машины Карно N- 104 Вт.
Температура нагревателя Тх - 500 К, холодильника - Т2 = 300 К. Определить
тепловую мощность Л^, получаемую от нагревателя, и количество теплоты Q2,
отдаваемое холодильнику за т = 10 с работы машины.
• Решение. КПД тепловой машины, работающей по циклу Карно, можно
вычислить по формуле
Г, - Г, Г,
^-4*г=1-т? (1)
или
Q\ ~ Qi . Ог
л б, " <?Г {)
где Г,, Г2 - температуры нагревателя н холодильника; (?,, Q2 - количества
тепла, получаемого от нагревателя и отдаваемого холодильнику за один цикл
работы машины.
Из (1) - (2) находим п т
(3)
Так как за время т была совершена работав =Nx, то иа основании закона
сохранения энергии, записанного в виде
Q\~ Ог~
с учетом (3) получим
_ (02 + ^2 . п _ ^2 _ 1 с 1 л5 п
Qi - т > Qi~ т т - 1,5-10 Дж.
м '\-тг
Следовательно, мощность, получаемая от нагревателя,
Q, Q2T. NT, .
=- = -V = -zr-^r = 2,5-10 Вт. т т Т2 Тх-Тг
. Ответ: Q2 = ^±= 1,510s Дж; Nt =-^г = 2,5104 Вт. м - ¦*2 м ~

10.42. Тепловая машина Карно а = 70% тепла, получаемого от
нагревателя, отдает холодильнику. Определить температуру нагревателя,
если температура холодильника t2 = 49°С.
10.43. Идеальная тепловая машина получает за один цикл от нагревателя
Qx = 1 кДж теплоты. Температура нагревателя Г, = 600 К, температура
холодильника Т2 = 300 К. Какую работу совершает машина за один цикл?
Какое количество теплоты отдается за цикл холодильнику?
328
10.44. Тепловая машина, которая работает по циклу Карно, имеет
полезную мощность N=73,5 кВт и работает в интервале температур от Г, =
373 К до Т2 - 273 К. Определить энергию, получаемую машиной от
нагревателя, а также энергию, отдаваемую холодильнику за т = 1 час
работы.
10.45. Найти работу на участке изотермического расширения рабочего
тела теплового двигателя, работающего по циклу Карно, если его КПД г) =
80%, а количество тепла, отдаваемого за цикл, Q-2 Дж.
10.46. Тепловая машина работает по циклу Карно. Температура
нагревателя Г, - 600 К, температура холодильника Т2 = 300 К. Найти КПД
цикла и количество тепла, отдаваемого за один цикл холодильнику, если
работа на участке изотермического расширения рабочего тела равна А = 200
кДж.
Рис. 10.25 Рис. 10.26
10.47. Циклический процесс 1 -2-3-4-5-в-7- 1 (рис. 10.25) состоит из
трех изотерм 1-2, 3-4, 5-6-7, соответствующих температурам /, = 227°С, /2
= 127°С, /3 = 27°С и трех адиабат 2-3, 4-5, 7-1. Определить КПД цикла
1-2-3-4-5-6-7-1, если работа, совершаемая рабочим телом в цикле 1-2-3-6-
7-1 в два раза больше работы, совершаемой в цикле 3-4-5-6-3.
10.48. Тепловая машина совершает циклический процесс 1-2-3-1,
представленный на рис. 10.26. Рабочее тело - идеальный газ. Определить
Предыдущая << 1 .. 135 136 137 138 139 140 < 141 > 142 143 144 145 146 147 .. 290 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed