Тепловая машина имеет КПД 25 %. Средняя мощность передачи теплоты холодильнику составляет 4 кВт. Какое количество теплоты получает рабочее тело от нагревателя за 20 с. Дано: Анализ:
Решение:

Чтобы решить данную задачу, нам понадобится использовать формулу для КПД тепловой машины:

КПД = (поток работы) / (поток теплоты от нагревателя)

Дано, что КПД тепловой машины равен 25%, или 0,25. Дано также, что средняя мощность передачи теплоты холодильнику составляет 4 кВт.

Мы знаем, что КПД определяется как отношение работы, совершенной машиной, к потоку теплоты от нагревателя. То есть:

0,25 = (поток работы) / (поток теплоты от нагревателя)

Мы знаем, что поток работы равен средней мощности умноженной на время:

поток работы = средняя мощность * время

Подставляя это значение в уравнение КПД, получаем:

0,25 = (средняя мощность * время) / (поток теплоты от нагревателя)

Мы знаем, что средняя мощность равна 4 кВт, а время равно 20 секундам. Подставим эти значения:

0,25 = (4 кВт * 20 сек) / (поток теплоты от нагревателя)

Теперь мы можем найти поток теплоты от нагревателя. Для этого домножим обе части уравнения на поток теплоты от нагревателя:

0,25 * (поток теплоты от нагревателя) = 4 кВт * 20 сек

Разделим обе части уравнения на 0,25, чтобы выразить поток теплоты от нагревателя:

(поток теплоты от нагревателя) = (4 кВт * 20 сек) / 0,25

Подсчитаем это значение:

(поток теплоты от нагревателя) = 80 кВт * сек / 0,25

(поток теплоты от нагревателя) = 320 кВт * сек

Итак, количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя за 20 секунд, составляет 320 кВт * сек.