Решение задач №4 и №5 по физике (КПД тепловой машины)

Ниже представлено решение задач №4 и №5 с фотографии в удобном для переписывания в тетрадь виде. Задача №4 Дано: \( Q_н = 320 \) кДж \( Q_х = 180 \) кДж Найти: \( \eta \) — ? Решение: Коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины вычисляется по формуле: \[ \eta = \frac{Q_н - Q_х}{Q_н} \cdot 100\% \] Подставим значения: \[ \eta = \frac{320 - 180}{320} \cdot 100\% \] \[ \eta = \frac{140}{320} \cdot 100\% = 0,4375 \cdot 100\% = 43,75\% \] Ответ: \( \eta = 43,75\% \). Задача №5 Дано: \( t_н = 600^\circ C \) \( t_х = 30^\circ C \) \( Q_н = 160 \) кДж Найти: \( \eta \) — ?, \( Q_х \) — ? СИ: \( T_н = 600 + 273 = 873 \) К \( T_х = 30 + 273 = 303 \) К \( Q_н = 160000 \) Дж Решение: 1. Для идеальной тепловой машины (цикл Карно) КПД равен: \[ \eta = \frac{T_н - T_х}{T_н} \] \[ \eta = \frac{873 - 303}{873} = \frac{570}{873} \approx 0,6529 \] или \( 65,3\% \) 2. Также КПД выражается через количество теплоты: \[ \eta = \frac{Q_н - Q_х}{Q_н} \implies Q_н - Q_х = \eta \cdot Q_н \] \[ Q_х = Q_н \cdot (1 - \eta) \] Подставим значения: \[ Q_х = 160 \cdot (1 - 0,6529) = 160 \cdot 0,3471 \approx 55,54 \] кДж Ответ: \( \eta \approx 65,3\% \); \( Q_х \approx 55,54 \) кДж.