ответьте на вопросы к тексту: 1.Чему численно равна площадь фигуры ABEF?
2. Чему численно равна площадь фигуры DCEF?
3. Чему численно равна площадь фигуры ABCD?
4.Может ли коэффициент полезного действия тепловой машины быть больше единицы? ответ обоснуйте.
Тепловая машина
В современной технике механическую энергию в основном получают за счет внутренней энергии топлива. Устройства, в которых происходит преобразование внутренней энергии в механическую, получили название тепловых двигателей. Если в цилиндре есть поршень, который может свободно перемещаться, то можно заставить перемещаться этот поршень за счет рас ширения газа, т.е. газ совершает работу. В этом случае газ называют рабочим телом. Чтобы двигатель работал непрерывно, необходимо, чтобы поршень после расширения газа каждый раз возвращался в исходное положение, сжимая газ до первоначального положения. Сжатие газа может происходить только под действием внешней силы, которая при этом совершает работу. После этого вновь могут происходить процессы расширения и сжатия газа. Следовательно, работа теплового двигателя должна состоять из периодически повторяющихся процессов расширения и сжатия. Рассмотрим принцип работы поршневого двигателя. В таком двигателе рабочим телом является газ, который давит на поршень, вследствие чего поршень перемещается. При расширении газа возникает движение поршня, которое передается валу двигателя с укрепленным на нем маховиком. Для сжатия газа поршень должен переместиться под действием внешней силы в противоположном направлении. Это движение совершается за счет кинетической энергии, запасенной маховиком в процессе расширения газа. Если работа сжатия газа меньше работы рас ширения газа, то мы получим полезную работу, т.е. каждому значению объема газа при сжатии должно соответствовать меньшее давление, чем при расширении. Давление газа при одном и том же объеме тем меньше, чем ниже его температура. Поэтому газ перед сжатием должен быть охлажден. Для этого его необходимо привести в контакт с телом, имеющим более низкую температуру. Это тело называют холодильником. Нагреватель, рабочее тело, и холодильник — основные части теплового двигателя. На рис. 3.5 в координатных осях pv графически представлен процесс расширения газа (линия АВ) и сжатия до первоначального объема (линия CD).

1. Чтобы найти площадь фигуры ABEF, необходимо разделить данную фигуру на два прямоугольника (ABCD и EFCB) и треугольник (AEF). Для вычисления площади прямоугольника умножим его длину на ширину, а для вычисления площади треугольника умножим его основание на высоту и затем разделим полученное значение на 2. Прямоугольник ABCD имеет размеры AB = 8 единиц и AD = 6 единиц, поэтому его площадь равна AB * AD = 8 * 6 = 48 квадратных единиц. Прямоугольник EFCB имеет размеры EF = 7 единиц и FC = 4 единиц, поэтому его площадь равна EF * FC = 7 * 4 = 28 квадратных единиц. Треугольник AEF имеет основание AE = 8 единиц и высоту 4 единицы, поэтому его площадь равна (AE * высота) / 2 = (8 * 4) / 2 = 32 / 2 = 16 квадратных единиц. Тогда площадь фигуры ABEF равна площади прямоугольника ABCD плюс площадь прямоугольника EFCB плюс площадь треугольника AEF: 48 + 28 + 16 = 92 квадратных единиц. Таким образом, площадь фигуры ABEF равна 92 квадратных единиц. 2. Чтобы найти площадь фигуры DCEF, нужно умножить длину на ширину этого прямоугольника. Прямоугольник DCEF имеет размеры DC = 6 единиц и CF = 4 единицы, поэтому его площадь равна DC * CF = 6 * 4 = 24 квадратных единиц. Таким образом, площадь фигуры DCEF равна 24 квадратных единиц. 3. Чтобы найти площадь фигуры ABCD, нужно умножить длину на ширину этого прямоугольника. Прямоугольник ABCD имеет размеры AB = 8 единиц и AD = 6 единиц, поэтому его площадь равна AB * AD = 8 * 6 = 48 квадратных единиц. Таким образом, площадь фигуры ABCD равна 48 квадратных единиц. 4. Коэффициент полезного действия тепловой машины не может быть больше единицы. Обоснуем это. Коэффициент полезного действия тепловой машины (η) определяется как отношение полезной работы (Рп) к полученной теплоте (Qп): η = Рп / Qп По закону сохранения энергии, полезная работа тепловой машины не может быть больше полученной теплоты (Рп ≤ Qп). Это связано с тем, что часть полученной теплоты неизбежно тратится на неполезные процессы, такие как трение, тепловые потери и т. д. Поэтому нет возможности достичь коэффициента полезного действия больше единицы. Таким образом, коэффициент полезного действия тепловой машины не может быть больше единицы и всегда будет меньше или равен единице.