Uczeń, jak każdy człowiek, chce umieć coś zrobić samodzielnie Spisy zadań Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika) 324. Sprawność silnika Carnota

Termodynamika.

Ważne pojęcia termodynamiki

Grzejnik silnik Carnota ma temperaturę równa 800 kelwinów, a chłodnica temperaturę 400 kelwinów.

Jaką sprawność ma ten silnik Carnota (idealny)?
Ile ciepła (energii wewnętrznej w procesie cieplnego przepływu) oddała ten silnik do chłodnicy jeśli wykonał użyteczną pracę 10 kilodżuli?

Silnik Carnota.

Sprawność silnika Carnota.

Temperatura źródła (grzejnika, grzejnicy).

Temperatura chłodnicy (otoczenia).

Skala Kelwina.

Praca użyteczna.

Energia dostarczona do silnika.

Cieplny przepływ energii.

Ciepło.
Przemiana gazowa.

Cykl termodynamiczny.

Silnik Carnota jest teoretycznym cyklem przemian, w którym następuje zamiana energii wewnętrznej w pracę mechaniczna. Pełen cykl Carnota składa się z dwóch przemian izotermicznych i dwóch przemian adiabatycznych.

Mimo swej teoretycznej natury silnik Carnota jest podstawą do analizy rzeczywistych silników cieplnych.

W trakcie jednej przemiany adiabatycznej i jednej izotermicznej następuje sprężanie gazu kosztem pracy zewnętrznych sił.

W trakcie drugiej pary przemian izotermicznej i adiabatycznej następuje rozprężanie gazu.

W przemianach izotermicznych temperatura jest stała, musi więc być wymiana energii (ciepła) z otoczeniem. W przemianach adiabatycznych nie ma wymiany energii wewnętrznej (ciepła) z otoczeniem – zmienia się więc temperatura gazu.

Sprawność silnika Carnota definiujemy jako iloraz użytecznej pracy otrzymanej z silnika przez dostarczoną energię. Iloraz ten wyrażamy najczęściej w procentach.

Dla silnika Carnota zachodzi druga równość na sprawność silnika – jest ona równa ilorazowi różnicy temperatur źródła energii (ciepła) i chłodnicy przez temperaturę źródła. Ten ułamek też wyrażamy w procentach.

Zadanie

Grzejnik silnik Carnota ma temperaturę równa 800 kelwinów, a chłodnica temperaturę 400 kelwinów.

Jaką sprawność ma ten silnik Carnota (idealny)?
Ile ciepła (energii wewnętrznej w procesie cieplnego przepływu) oddała ten silnik do chłodnicy jeśli wykonał użyteczną pracę 10 kilodżuli?

Rozwiązanie

Jay Abraham "Paradoks nieoczekiwanych zysków" - Jest to ebook znanego, amerykańskiego konsultanta ds. marketingu. Jay Abraham to najdroższy, lub jeden z najdroższych konsultantów w USA.

324.9-2009.03.26