Машина с максимально возможным КПД имеет в качестве нагревателя резервуар с горячим паром при температуре 100 градусов Цельсия, давление которого поддерживается постоянно. В качестве холодильника — сосуд с водой при 0° Цельсия. Давление пара равно 10^5

Добавлена: 07.05.2026
Обновлена: 07.05.2026
Предмет: Теоретическая механика
Автор: Кэмп

#Динамика материальной точки и системы
#Статика и устойчивость механических систем

Условие:

Машина с максимально возможным КПД имеет в качестве нагревателя резервуар с горячим паром при температуре 100 градусов Цельсия, давление которого поддерживается постоянно. В качестве холодильника — сосуд с водой при 0° Цельсия. Давление пара равно 10^5 Паскаль. Какая масса пара сконденсируется при совершении машиной работы, равной 1 МДж?

Решение:

Для решения задачи о машине с максимальным КПД, воспользуемся формулой для КПД Карно:

\eta = 1 - \frac{T_c}{T_h}

где:

$T_h$ — температура нагревателя (в Кельвинах),
$T_c$ — температура холодильника (в Кельвинах).

Температуры нужно перевести в Кельвины:

$T_h = 100^\circ C = 100 + 273.15 = 373.15 \, K$
$T_c = 0^\circ C = 0 + 273.15 = 273.15 \, K$

Теперь подставим эти значения в формулу для КПД:

\eta = 1 - \frac{273.15}{373.15}

Вычислим дробь:

\frac{273.15}{373.15} \approx 0.731

Теперь подставим это значение в формулу для КПД:

\eta \approx 1 - 0.731 \approx 0.269

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какая физическая величина определяет максимально возможный коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины, работающей между двумя заданными температурами?

Удельная теплота конденсации пара

Температуры нагревателя и холодильника

Давление пара в нагревателе