Примеры решения задач Термодинамика

Пример 7. Нагреватель тепловой машины, работающей по обра­тимому циклу Карно, имеет температуру t₁==200°С. Определить температуру Т₂, охладителя, если при получении от нагревателя количества теплоты Q₁= 1 Дж машина совершает работу A=0,4 Дж? Потери на трение и теплоотдачу не учитывать.

Решение. Температуру охладителя найдем, использовав выражение для термического КПД ма­шины, работающей по циклу Карно, h=(T₁— T₂)/T₁. Отсюда

T₂= T₁(1-h).  (1)

Термический КПД тепловой машины выражает отношение количества тепло­ты, которое превращено в механичес­кою работу A, к количеству теплоты Q₁, которое получено рабочим телом тепло­вой машины из внешней среды (от нагре­вателя), т. е. h=A/Q₁. Подставив это выражение в формулу (1), найдем

T₂= T₁(1-A/Q). (2)

Учтя, что T₁=473 К, после вычисления по формуле (2) получим T₂=284 К.