Задачи для самостоятельного решения Тема: Тепловые машины

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  3RN1 / 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.