10. Чему равен машины,
КПД идеальной тепловой
температура нагревателя в 2 раза больше температуры холодильника ?
А) 30 %;
В) 40 %;
С)50 %;
D)67 %.
11. Температура нагревателя тепловой машины 500 K, холодильни-
ка 250 К. За один цикл рабочее тело получает от нагревателя 6000 Дж
теплоты. Определите работу, совершаемую за цикл (Дж).
А) 1200;
B) 1500;
C) 300;
D) 3000.
12. Идеальный тепловой двигатель с КПД 40 % получает от нагре-
вателя 10 кДж теплоты. Чему равно количество теплоты, принимаемо-
го холодильником (кДж) ?
А) 7;
В) 6;
C) 3;
D) 3,5.
13. Сколько топлива (кг) расходует дизельный двигатель мощно-
стью 42 кВт за 3 часа, при КПД равным 20 % ? Удельная теплота сго-
рания дизельного топлива 42 МДж/кг.
А) 20;
B) 21;
C) 28;
D) 54.
14. Для нагревания в котле 3600 л воды сожгли 42 кг угля. До ка-
кой температуры нагрелась вода, если ее начальная температура
была 10 °C, а тепловая отдача топки 30 % ? Удельная теплоёмкость
4200 Дж/кг-K, удельная теплота сгорания угля 30 МДж/кг.
А)35
В) 50
С)60
Д)70 °С
Решим это уравнение относительно Тx:
2 + Тx = 1
Тx = 1 - 2
Тx = -1
Но данная ситуация невозможна в физическом смысле, так как температура не может быть отрицательной. Следовательно, ответ на вопрос не определен.
11. Мы знаем, что работа, совершаемая за цикл, равна разности теплоты, полученной от нагревателя, и теплоты, переданной холодильнику. Работа = Полученная теплота - Переданная теплота.
Работа = 6000 Дж - 0 Дж (так как теплоты, переданной холодильнику, нет).
Работа = 6000 Дж.
Ответ: А) 1200.
12. Мы знаем, что КПД теплового двигателя равен 40%. КПД = (Тнагревателя - Тхолодильника) / Тнагревателя = 0,4.
Известно, что нагреватель получает 10 кДж теплоты.
Теплота, принимаемая холодильником, равна Тнагревателя - Тхолодильника = 10 кДж * 0,4 = 4 кДж.
Ответ: В) 6.
13. Мы знаем, что КПД равен 20%. КПД = (Полученная работа) / (Полученная теплота) = 0,2.
Мы также знаем удельную теплоту сгорания дизельного топлива 42 МДж/кг.
Полученная теплота = КПД * Затраченная теплота
42 МДж/кг * Затраченное топливо = 0,2 * 42 кВт * 3 (так как 1 кВт = 1000 Дж/с, а в 3 часах 3 * 60 * 60 секунд)
Затраченное топливо = (0,2 * 42 кВт * 3) / (42 МДж/кг)
Затраченное топливо = 0,6 * 3 кг
Затраченное топливо = 1,8 кг
Ответ: A) 20.
14. Мы знаем, что тепловая отдача топки равна 30%. Тепловая отдача = (Температура конечного состояния - Температура начального состояния) / (Температура конечного состояния)
30% = (Тконечная - 10 °C) / Тконечная
Решим это уравнение относительно Тконечная:
30% = (Тконечная - 10 °C) / Тконечная
0,3 = (Тконечная - 10 °C) / Тконечная
Перенесем Тконечная в числитель:
0,3 * Тконечная = Тконечная - 10 °C
Раскроем скобки:
0,3 * Тконечная = Тконечная - 10 °C
0,3 * Тконечная - Тконечная = - 10 °C
-0,7 * Тконечная = -10 °C
Решим уравнение относительно Тконечная:
Тконечная = -10 °C / -0,7
Тконечная = 14.285 °C
Найдем изменение температуры:
Изменение температуры = Тконечная - 10 °C
Изменение температуры = 14,285 °C - 10 °C
Изменение температуры = 4,285 °C
Ответ: C) 60 °С.