Присоединиться

Физика·Молекулярная физика. Термодинамика (расчетная задача высокого·11 класс

При этом за счет работы, совершенной двигателем тепловой машины, от

Условие

Идеальная тепловая машина обменивается теплотой с теплым телом — окружающей средой, находящейся при температуре +25 °C, и холодным телом с температурой −18 °C. В некоторый момент машину запустили в обратном направлении, так что все составляющие теплового баланса — работа и количества теплоты — поменяли свои знаки. При этом за счет работы, совершенной двигателем тепловой машины, от холодного тела теплота стала отбираться, а теплому телу — сообщаться.Какую работу совершил двигатель тепловой машины, если количество теплоты, отведенной от холодного тела, равно 165 кДж? Ответ округлите до целого числа кДж. Критерии оценивания выполнения задания | Баллы | Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории и физические законы, закономерности, применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (в данном случае — правильно записано выражение для КПД идеальной тепловой машины, и использовано условие равенства соответствующих компонент теплообмена для обратного и прямого циклов); II) описаны все вводимые в решении буквенные обозначения физических величин (за исключением, возможно, обозначений констант, указанных в варианте КИМ, и обозначений, используемых в условии задачи); III) проведены необходимые математические преобразования (допускается вербальное указание на их проведение) и расчеты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями); IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. | 3 | Правильно записаны необходимые положения теории и физические законы, закономерности, проведены необходимые преобразования, и представлен правильный ответ с указанием единиц измерения искомой величины. Но имеется один из следующих недостатков. Записи, соответствующие одному или обоим пунктам — II и III, — представлены не в полном объеме или отсутствуют.ИЛИ При ПОЛНОМ правильном решении лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), не отделены от решения (не зачеркнуты, не заключены в скобки, рамку и т. п.).ИЛИ При ПОЛНОМ решении в необходимых математических преобразованиях или вычислениях допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не доведены до конца.ИЛИ При ПОЛНОМ решении отсутствует пункт IV, или в нем допущена ошибка. | 2 | Представлены записи, соответствующие одному из следующих случаев. Представлены только положения и формулы, выражающие физические законы, применение которых необходимо для решения задачи, без каких- либо преобразований с их использованием, направленных на решение задачи, и ответа.ИЛИ В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения), но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи.ИЛИ В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи (или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися формулами, направленные на решение задачи. | 1 | Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0 | Максимальный балл | 3 |

Ответ

28 кДж.

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. КПД идеальной тепловой машины равен η=AQн=1TхTн\eta= \frac{A}{Q_н} =1 - \frac{T_х}{T_н} Количество теплоты, которое при этом отдается холодильнику, равно Qх=QнA=TхTнTхAQ_х=Q_н - A= \frac{T_х}{T_н - T_х} \cdot A При работе идеальной тепловой машины в обратном направлении от холодного тела отнимается количество теплоты QхQ_х за счет работы A, совершаемой над рабочим веществом цикла, и теплому телу, которым в данном случае является окружающая среда, отдается количество теплоты Qн=Qх+A,Q_н=Q_х + A, причем все соотношения количеств теплоты, работы и температур остаются такими же, как при работе идеальной тепловой машины в прямом направлении.Поэтому Qх=165кДж,Tн=298К,Tх=255КQ_х=165кДж,T_н=298К,T_х=255К и A=TнTхTхQх=4325516528кДжA= \frac{T_н - T_х}{T_х} \cdot Q_х= \frac{43}{255} \cdot 165 \approx 28кДж Ответ: 28 кДж.

Осталось ещё 1 шаг — откроются после входа:

  • Полный разбор с проверкой ответа
Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Молекулярная физика. Термодинамика (расчетная задача высокого»

При этом за счет работы, совершенной двигателем тепловой машины, от — решение с объяснением | Lom Ai