КПД идеальной паровой турбины 60%, температура нагревателя 480°С. Каковатемпература холодильника и какая...

Для начала, давайте рассмотрим, что КПД (коэффициент полезного действия) идеальной паровой турбины задан как 60%, или 0.6. Это означает, что 60% теплоты, полученной от нагревателя, преобразуется в полезную работу, а оставшиеся 40% теплоты отводятся в холодильник.

Температура нагревателя дана как 480°C, что в абсолютной температуре (Кельвинах) равно 480 + 273 = 753 К.

Теперь мы можем использовать формулу для КПД теплового двигателя, которая для идеальной тепловой машины (цикла Карно) выражается как: [ \eta = 1 - \frac{T_c}{T_h} ] где ( \eta ) - КПД, ( T_h ) - температура нагревателя (горячего источника), ( T_c ) - температура холодильника (холодного источника). Все температуры должны быть в Кельвинах.

Подставим известные значения и выразим ( T_c ): [ 0.6 = 1 - \frac{T_c}{753} ] [ \frac{T_c}{753} = 0.4 ] [ T_c = 0.4 \times 753 = 301.2 \text{ К} ]

Переведем температуру холодильника обратно в градусы Цельсия: [ T_c = 301.2 - 273 = 28.2°C ]

Таким образом, температура холодильника составляет около 28.2°C.

Теперь ответим на вторую часть вопроса: какая часть теплоты, получаемая от нагревателя, уходит в холодильник? Как было упомянуто ранее, 40% теплоты, полученной от нагревателя, отводится в холодильник, так как КПД составляет 60%, и это означает, что 40% энергии теряется (или передается холодильнику).

Таким образом, 40% теплоты, получаемой от нагревателя, уходит в холодильник.

Для расчета температуры холодильника и части теплоты, уходящей в него, можно воспользоваться формулой КПД тепловой машины:

η = 1 - Tc/Th

Где η - КПД тепловой машины, Th - температура нагревателя, Tc - температура холодильника.

Подставим известные значения:

0,6 = 1 - Tc/480

Tc = 480 * (1 - 0,6)

Tc = 192°С

Таким образом, температура холодильника составляет 192°С.

Для расчета части теплоты, уходящей в холодильник, воспользуемся формулой:

Qc/Qh = Tc/Th

Где Qc - теплота, уходящая в холодильник, Qh - теплота, получаемая от нагревателя, Th и Tc - температуры нагревателя и холодильника соответственно.

Подставим значения:

Qc/Qh = 192/480

Qc/Qh = 0,4

Таким образом, 40% теплоты, получаемой от нагревателя, уходит в холодильник.