В процессе работы тепловой машины за некоторое время рабочим телом было получено от нагревателя количество теплоты 2,4 МДж, передано холодильнику 1 МДж. Определи КПД тепловой машины. ответ (округли до целого числа):
%.

Объяснение:

Дано:

V- 1м3

m-4*10^-3кг

T- 373 К

R- 8,31 Дж/(моль*К)

р -?

Один кельвин и один градус шкалы Цельсия совпадают. Поэтому любое значение абсолютной температурыT будет на 273 градуса выше соответствующей температуры t по Цельсию: 100+272 =373 К

Предложим, что давление гелия невелико,тогда начальные условия соответствуют модели идеального газа. Идеальные газы подчиняются уравнению Клапейрона- Менделеева, тогда отсюда получим:

     pV=(m/M)RT

из уравнения найдем величину давления гелия:

p=m/M*R/V = (4*10^-3* 8,31 *373)/ 4*10^-3 *1= 3,1*10^3Па              

Пусть Q - подводимая в единицу времени (секунду) энергия, тогда, используя уравнение Q*dt=c*m*dT, получаем:
1. За 10 минут (600 с)  600*Q=с*m*50 (1)
2. За x с  x*Q=c*m*162, откуда х/600=162/50, x=1944 c - время нагрева от 70С до 232 С. Итого энергия подводилась в течение 10+83=93 мин = 5580 с, из которых в течении 600+1944=2544 с тело нагревалось и в течение 5580-2544=3036 с плавилось. За время плавления к телу подведена энергия Q*3036=L*m=59000*m, откуда Q=19,43*m. Подставляя это выражение в уравнение (1) и сокращая на m, получаем с=600*19,43/50=233,16 Дж/(кг*К)