Задание 12. Температура нагревателя идеального теплового двигателя, работающего по циклу Карно, равна T1, а температура холодильника равна Т2. За цикл двигатель получает от нагревателя количество теплоты Q1. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) КПД двигателя
Б) работа, совершаемая двигателем за цикл
ФОРМУЛЫ
Решение.
А) КПД теплового двигателя можно определить по формуле
.
Б) Также КПД двигателя можно записать в виде
,
где A – полезная работа, совершенная двигателем; - затраченная работа. Отсюда получаем:
Объяснение:
h=4 м
L=30 м
N₁=mg - вес на первом (горизонтальном) участке
S₁ = 20 м
F₁=N₁*μ=mg*μ - сила трения на горизонтальном участке
А₁=F₁*S₁ =mg*μ*S₁- выполненная работа на горизонтальном участке
S₂= корень( h^2+L^2) - длина наклонной
N₂=mg*cos()=mg*L/S₂ - вес на втором (наклонном) участке
mg*sin()=mg*h/S - скатывающая сила на наклонном участке
F₂=mg*sin()+N₂*μ=mg*h/S₂+mg*L/S₂*μ - сила трения и скатывающая силы
A₂=F₂*S₂=mg*h + mg*L*μ - выполненная работа на наклонном участке
E=А₁+А₂=mv²/2 - по закону сохранения энергии кинетическая энергия тратится на выполнение работы
А₁+А₂=mv²/2
mg*μ*S₁ + mg*h + mg*L*μ = mv²/2
g*(μ*(S₁ + L)+h) = v²/2
v = корень(2*g*(μ*(S₁ + L)+h)) = корень(2*10*(0,04*(20 + 30)+4)) = 10,95 м/с ~ 11 м/с - это ответ
Объяснение:
Задание 12. Температура нагревателя идеального теплового двигателя, работающего по циклу Карно, равна T1, а температура холодильника равна Т2. За цикл двигатель получает от нагревателя количество теплоты Q1. Установите соответствие между физическими величинами и формулами, по которым их можно рассчитать.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
А) КПД двигателя
Б) работа, совершаемая двигателем за цикл
ФОРМУЛЫ
Решение.
А) КПД теплового двигателя можно определить по формуле
.
Б) Также КПД двигателя можно записать в виде
,
где A – полезная работа, совершенная двигателем; - затраченная работа. Отсюда получаем:
,
откуда
.
ответ: 12.