Данный урок посвящён решению задач. Мы рассмотрим несколько задач на нахождение КПД тепловых установок. Кроме непосредственно КПД, в них фигурируют формулы для количества теплоты, необходимого для нагревания вещества или выделяемого при охлаждении, а также количества теплоты, которое выделяется при сгорании топлива.
Просмотр содержимого документа
«Решение задач на КПД теплового двигателя»
Решение задач на КПД теплового двигателя
КПД теплового двигателя рассчитывается по формуле η=AпQ1 или η=Q1—Q2/Q1⋅100% , где
Aп — полезная работа,
Q1 — количество теплоты, полученное от нагревателя,
Q2 — количество теплоты, отданное холодильнику.
Когда говорят о коэффициенте полезного действия теплового двигателя, часто используют понятие мощности или полезной мощности: N=Aпt . Эту величину в жизни использовать удобнее, чем говорить о полезной работе.
На данном уроке мы разберем решение задач, используя формулы, приведенные выше.
Для решения задач, в условиях которых, говорится о сжигании топлива (Q=qm ), вам понадобятся табличные значения удельной теплоты сгорания топлива.
Задача №1
Нагреватель за некоторое время отдает тепловому двигателю количество теплоты, равное 120 кДж. Тепловой двигатель совершает при этом полезную работу 30 кДж . Определите КПД теплового двигателя.
Задача № 2
Нагреватель отдает тепловому двигателю за 30 мин количество теплоты, равное 460 МДж, а тепловой двигатель отдает количество теплоты, равное 280 МДж. Определите полезную мощность двигателя.
Задача №3
Паровой молот мощностью 367 кВт получает от нагревателя в час количество теплоты, равное 6720 МДж. Какое количество теплоты в час получает холодильник?
Задача №4
Мопед, едущий со скоростью 20км/ч, за 100 км пути расходует 1 кг бензина. КПД его двигателя равен 22%. Какова полезная мощность двигателя?
Задача №5
Определите КПД двигателя внутреннего сгорания мощностью 36.6 кВт, который сжигает в течение одного часа 10 кг нефти. q=4.4⋅10 7Дж/кг
Задача №6
Паровая машина мощностью 220 кВт имеет КПД 15%. Сколько каменного угля сгорает в ее топке за 8 ч? q=2.7⋅10 7Дж/кг