задача на КПД печи. Решение Q1 c1m1(tto) Q2 q2m2 кпд Q1Q2 100% c1m1(tto) q2m2 100% подставляем m2, вычисляем кпд
![]()
|
Определить КПД плавильной печи если при нагревании аллюминия от 282 К до температуры плавления израсходовали 60 кг каменного угля Дано 1-алюминий 2-кам уголь m1 c1 = 900 Дж/кг*К To = 282 K T = 660 С = 933 К m2 = 60 кг q2 = 29 МДж/кг = 29*10^6 Дж/кг найти КПД решение Q1 = c1m1(T-To) Q2 = q2m2 КПД = Q1/Q2 * 100% = c1m1(T-To) / q2m2 * 100% подставляем m2 , вычисляем КПД Какой коэффициент полезного действия печи, в которой полностью сгорает 1 кг сухих дров, нагревая воду массой 10 кг в медном сосуде массой 2,5 кг от 18 С до 68С? K=(c*m*(68-18))/(qm) q дров 10000000Дж/кг Q2=qm= 10000000*1= 10000000Дж Q1=c1m1(t2-t1) =(4200*10*(68-18))=2100000Дж Q3=c3m3(t2-t1) =(400*2,5*(68-18))=50000Дж Паровая машина мощностью N = 14,7 кВт потребляет за 1 ч работы топливо массой m = 8,1 кг, с удельной теплотой сгорания q = 3,3 • 107 Дж/кг. Температура котла 200 °С, холодильника 58 °С. Определите КПД этой машины и сравните его с КПД идеальной тепловой машины. Р е ш е н и е. КПД тепловой машины равен отношению совершённой механической работы А к затраченному количеству теплоты Qlt выделяющейся при сгорании топлива. Количество теплоты Q1 = mq. Совершённая за это же время работа А = Nt. Таким образом, η = A/Q1 = Nt/qm = 0,198, или η ≈ 20%. Для идеальной тепловой машины ![]() Задача 3. Идеальная тепловая машина с КПД η работает по обратному циклу (рис. 13.15). Какое максимальное количество теплоты можно забрать от холодильника, совершив механическую работу А? Р е ш е н и е. Поскольку холодильная машина работает по обратному циклу, то для перехода тепла от менее нагретого тела к более нагретому необходимо, чтобы внешние силы совершили положительную работу. Принципиальная схема холодильной машины: от холодильника отбирается количество теплоты Q2, внешними силами совершается работа и нагревателю передаётся количество теплоты Q1. Следовательно, ![]() Окончательно Q2 = (A/η)(1 - η). Задачи для самостоятельного решения 1. Какой должна быть температура нагревателя, для того чтобы стало возможным достижение значения КПД тепловой машины 80 %, если температура холодильника 27 °С? 2. В процессе работы тепловой машины за некоторое время рабочим телом было получено от нагревателя количество теплоты Q1 = 1,5 • 106 Дж, передано холодильнику количество теплоты Q2 = -1,2 • 106 Дж. Вычислите КПД машины и сравните его с максимально возможным КПД, если температуры нагревателя и холодильника соответственно равны 250 °С и 30 °С. 3. В паровой турбине для получения пара с температурой 250 °С сжигают дизельное топливо массой 0,35 кг. При этом пар совершает работу 1 кВт • ч. Температура холодильника 30 °С. Вычислите КПД турбины. Удельная теплота сгорания дизельного топлива 42 МДж/кг. |