Ответы на вопросы §24 ГДЗ Перышкин 8 класс (2022) (Физика)
Основными частями любого теплового двигателя являются: нагреватель, цилиндр с рабочим веществом и холодильник.
2. Почему в тепловых двигателях только часть энергии топлива превращается в механическую энергию?
Во всяком тепловом двигателе не всё количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя, превращается в механическую энергию. Часть количества теплоты обязательно поглощается холодильником. Работа производится лишь за счёт разности энергии Q1-Q2, т.е полезная работа АП= Q1-Q2.
3. Что называют КПД теплового двигателя?
Отношение той части энергии, которая пошла на соверше¬ние полезной работы АП ко всей энергии, выделившейся при полном сгорании топлива, называют коэффициен¬том полезного действия теплового двигателя: КПД= АП/Q1
4. Почему КПД двигателя не может быть больше 100%?
КПД двигателя всегда меньше единицы, т. е. меньше 100%. Это следует из закона сохранения энергии. Например, КПД двигателей внутреннего сгорания 20—40%, паровых турбин — несколько выше 30%.
Решение
1. Основными частями любого теплового двигателя являются: нагреватель, рабочее тело и холодильник.
2. В тепловом двигателе не всё количество теплоты, полученное рабочим телом от нагревателя, превращается в механическую энергию. Часть теплоты обязательно передаётся холодильнику. Поэтому полезная работа равна разности:
$$A_{\text{п}}=Q_1-Q_2$$
где $$Q_1$$ — количество теплоты, полученное от нагревателя, а $$Q_2$$ — количество теплоты, отданное холодильнику.
3. Коэффициентом полезного действия теплового двигателя называют отношение полезной работы к количеству теплоты, полученному от нагревателя:
$$\eta=\frac{A_{\text{п}}}{Q_1}$$
или, с учётом формулы полезной работы,
$$\eta=\frac{Q_1-Q_2}{Q_1}$$
4. КПД двигателя не может быть больше 100%, потому что это означало бы, что полезная работа больше полученной энергии, а это противоречит закону сохранения энергии. Часть энергии всегда теряется на передачу холодильнику и другие неизбежные потери, поэтому $$\eta<1$$, то есть $$\eta<100\%$$.
