Задачи для самостоятельного решения Тема: Тепловые машины. Цикл Карно 1. С молями идеального одноатомного газа осуществляется циклический процесс, состоящий из двух изотерм и двух адиабат. Определите работу А газа при адиабатном расширении, если максимальная температура газа в цикле Т1, а КПД . Ответ: A 3RN1 / 2 2. Тепловая машина имеет КПД = 40%. Каким станет КПД машины, если количество теплоты, потребляемо за цикл, увеличится на 20%, а количество теплоты, отдаваемое холодильнику, уменьшится на 10%? Ответ: 1 = 55%. 3. Идеальный газ совершает цикл Карно, термический КПД которого = %, Определите работу изотермического сжатия газа, если работа изотермического расширения составляет 500 Дж Ответ: А = 350 Дж. 4. Идеальный газ совершает цикл Карно, термический КПД которого = 18%. Определите, какое количество теплоты Q1 газ получит от нагревателя, если отношение температур нагревателя и холодильника n = 1.2, а газ совершил работу А = 1,5 кДж. nA Ответ: Q1 9кДж n 1 5. Рабочее тело – идеальный газ – теплового двигателя совершает цикл, состоящий из последовательных процессов: изобарного, адиабатного и изотермического. В результате изобарного процесса газ нагревается от Т1 = 200 К до Т2 = 300 К. Постройте график цикла и определите термический КПД теплового двигателя. T T1 ln 2 T1 18 ,9% Ответ: 1 T2 T1 6. Газ в идеальном тепловом двигателе получил от нагревателя за цикл количество теплоты Q1 = 20кДж. Температуры нагревателя и холодильника соответственно равны Т1 =700К и Т2 = 250К. Определите мощность теплового двигателя, если время осуществления цикла составляет t = 0,6 c. T T2 Q1 Ответ: N 1 tT1 Контрольные вопросы Тема: Тепловые машины 1. Термодинамическая система совершила круговой процесс. На какие вопросы Вы ответите “нет” ? а) изменилась ли по завершении процесса внутренняя энергия системы? б) Обменивалась ли система тепловой энергией с окружающими телами? в) Совершила ли система работу? г) Изменилась ли температура системы?7 д) изменилась ли энтропия системы? 2 Для чего необходимо рабочее тело в тепловой машине? 3.Почему нельзя на практике реализовать тепловой двигатель цикла Карно? 4 Что такое термический коэффициент полезного действия тепловой машины? 5. Какие теоремы Карно Вы знаете? 7. Нарушается ли второе начало термодинамики в работах холодильников? (передается тело от холодного к горячему телу) Дать объяснение.