Найди верное утверждение: 1) КПД теплового двигателя может превышать 100% ; 2) КПД теплового двигателя...

Для ответа на этот вопрос необходимо вспомнить принцип работы теплового двигателя и законы термодинамики. Тепловой двигатель преобразует тепловую энергию в механическую работу. Эффективность этого процесса характеризуется коэффициентом полезного действия (КПД), который определяется как отношение полезной работы к затраченной тепловой энергии.

Рассмотрим каждое утверждение:

1) КПД теплового двигателя может превышать 100%. Это утверждение неверно. Согласно второму закону термодинамики, невозможно полностью преобразовать тепло в работу без потерь. КПД больше 100% означал бы, что двигатель производит больше энергии, чем потребляет, что нарушает закон сохранения энергии.

2) КПД теплового двигателя не может превышать 30%. Это утверждение не является универсально верным. КПД реальных тепловых двигателей может варьироваться в зависимости от их конструкции, рабочей температуры и других факторов. Например, современные паровые турбины и двигатели внутреннего сгорания могут иметь КПД значительно выше 30%. Однако в обычных условиях, например для автомобильных двигателей, КПД может находиться в пределах 20-40%.

3) КПД теплового двигателя всегда меньше 100%. Это утверждение верно. Как говорилось ранее, из-за второго закона термодинамики и неизбежных потерь (например, на трение, теплопроводность и т.д.), КПД любого реального теплового двигателя всегда будет меньше 100%.

4) КПД теплового двигателя может равняться 90%. Это утверждение, как правило, неверно для традиционных тепловых двигателей. В реальных условиях такие высокие значения КПД недостижимы из-за ограничений, накладываемых термодинамическими циклами и неизбежными потерями энергии. Однако в теории, при определённых условиях и использовании идеальных материалов, можно достичь значений КПД близких к данным, но в реальности это невозможно.

Таким образом, единственно верное утверждение здесь — КПД теплового двигателя всегда меньше 100% (третье утверждение).

Верное утверждение: 3) КПД теплового двигателя всегда меньше 100%. КПД теплового двигателя определяется как отношение полезной работы, совершаемой двигателем, к затраченной на это теплоте. По определению, КПД не может быть больше 100%, так как это бы означало, что двигатель мог бы выполнять работу без затраты энергии. КПД теплового двигателя обычно находится в диапазоне от нескольких процентов до около 40-50%, в зависимости от типа двигателя и рабочих условий. Таким образом, утверждение о том, что КПД теплового двигателя может превышать 100% или не может превышать 30% неверно.