Закон сохранения энергии в тепловых явлениях
6
•ПОДУМАЙ
•ОБСУДИ
•ПОДЕЛИСЬ
Что произойдёт, если температура холодильника станет равной температуре нагревателя? Обоснуйте свой ответ.
– Какой должна быть максимальная величина КПД, которую можно получить по законам физики?
Законы термодинамики (раздел физики, изучающий тепловые явления) позволили ученым ответить на этот вопрос. Было установлено, что возможное максимальное теоретическое значение КПД идеального теплового двигателя( теоретическая модель идеального двигателя) (ηmax) определяется только абсолютными температурами нагревателя T1 и охладителя T2.
ηmax =
T1 - T2
T1
· 100%.
Считается, что в идеальных тепловых двигателях отсутствуют необратимые потери энергии, возникающие из-за теплопроводности или же трения.
Примените полученные знания
1. Можно ли считать человеческий организм тепловой машиной? Обоснуйте свой ответ.
2. Воздушный поток, поднимающийся от поверхности Земли, представляет собой своего рода тепловой двигатель. Что в этом двигателе играет роль нагревателя, рабочего тела и холодильника?
3. Тепловая двигатель с КПД 45% передает холодильнику 110 кДж тепла за каждый цикл. Сколько тепла получает двигатель от нагревателя в каждом цикле?
Проверьте полученные знания
1. КПД теплового двигателя равен 48%.
Это означает, что из всей энергии,
выделяющейся при полном сгорании
топлива:
A) 48% используется для совершения полезной работы.
B) 52% используется для совершения полезной работы.
C) 48% превращается во внутреннюю энергию.
D) 48% передается холодильнику.
E) 52% получается от нагревателя.
1. Выберите верные выражения для завершения утверждения:
“В тепловом двигателе ...”
А) механическая энергия полностью превращается во внутреннюю энергию.
В) внутренняя энергия топлива полностью преобразуется в механическую энергию.
С) определенная часть внутренней энергии топлива преобразуется в механическую
энергию.
D) определенная часть механической энергии преобразуется во внутреннюю энергию
топлива.
Е) преобразование и сохранение энергии не происходят.
3. Как можно определить механическую работу, совершенную двигателем, если известно количество теплоты, полученное от нагревателя и отданное холодильнику в тепловом двигателе?