Решение задачи: Тепловой двигатель

Домашняя работа 1. Допишите предложения. А) Тепловой двигатель изобрел Иван Иванович Ползунов (первый двухцилиндровый вакуумный агрегат в 1763 году) или Джеймс Уатт (усовершенствованная паровая машина). Б) Тепловой двигатель — это устройство, которое превращает внутреннюю энергию топлива в механическую работу. 2. Ответьте на вопросы. А) Какой такт двигателя является рабочим ходом? Третий такт (расширение). Б) Когда газ в цилиндре двигателя обладает большей внутренней энергией: после проскакивания искры или к концу рабочего хода? После проскакивания искры, так как в этот момент температура и давление газа максимальны. В процессе рабочего хода газ совершает работу и охлаждается, поэтому его внутренняя энергия уменьшается. 3. Решите задачу. Дано: \(P = 733\) Вт \(t = 1\) ч \( = 3600\) с \(q = 2,7 \cdot 10^7\) Дж/кг (удельная теплота сгорания каменного угля) \(A = Q\) (по условию вся энергия идет на работу) Найти: \(m - ?\) Решение: Полезная работа машины за один час определяется по формуле: \[A = P \cdot t\] Количество теплоты, выделяющееся при полном сгорании угля: \[Q = q \cdot m\] Так как по условию вся тепловая энергия обращается в полезную работу (\(A = Q\)), приравняем выражения: \[P \cdot t = q \cdot m\] Отсюда выразим массу угля: \[m = \frac{P \cdot t}{q}\] Подставим числовые значения: \[m = \frac{733 \cdot 3600}{2,7 \cdot 10^7} \approx \frac{2638800}{27000000} \approx 0,0977 \text{ кг}\] Переведем в граммы: \[0,0977 \text{ кг} \approx 98 \text{ г}\] Ответ: \(m \approx 98\) г.