1)Обчисліть збільшення внутрішньої енергії водню масою 2 кг при ізобарному його нагріванні на 10К . Питома теплоємність водню при сталому тиску дорівнює 14 кДж/(кг·К).
2)Якою має бути температура нагрівника, щоб при температурі холодильника 27°С ККД теплової машини становив 80%?
Answers & Comments
1)U=(3mRT)/(2M)
M=0.001
U=(3*2*8.31*10)/(2*0.001)=249300
2)
КПД=(Tн-Tх)/(Tн)
КПД=0.9
Tх=300 К
Tн=Тх/(1-КПД)=3000 K
1)Q = ΔU +A, ΔU = Q - A
Q = c*m*ΔT
A = p*ΔV
p = const
ΔV = m*RΔT/M*P
M = 2*10^(-3) кг
Q = 2 * 10 * 14000 = 280 000 ДЖ
A = ΔV = m*RΔT/M*P = 2*8.31*10/2*10^(-3) = 83 100
ΔU = 280 000 - 83 100 = 196 900 ДЖ
2) КПД = (T1-T2)/T1
T2 = 27 переведем в К
27 +273 = 300 К
0,8 = (T1 - 300)/T1
0.8T1 = T1 - 300
0,2T1 = 300
T1 = 300/0.2 = 1500 К