Коэффициент полезного действия (КПД)

27977. Коэффициент полезного действия (КПД) кормозапарника равен отношению количества теплоты, затраченного на нагревание воды массой m_в (в килограммах) от температуры t₁ до температуры t₂ (в градусах Цельсия) к количеству теплоты, полученному от сжигания дров массы m_др кг.  Он определяется формулой               

с_в = 4,2∙10³ (Дж∙К/кг) — теплоёмкость воды

q_др = 8,3∙10⁶ Дж/кг — удельная теплота сгорания дров.

Определите наименьшее количество дров, которое понадобится сжечь в кормозапарнике, чтобы нагреть m_в = 83  воды от 10⁰C до  кипения, если известно, что КПД кормозапарника не больше 21%. Ответ в килограммах.

Необходимо определить наименьшее количество дров m_др. Известно, что КПД не больше 21%, то есть η≤21%. Значит необходимо решить неравенство:

Перечислим известные величины:

t₂ – температура кипения воды 100⁰C

t₁ – начальная температура воды 10⁰C

Подставим их в формулу и найдём m_д:

Масса дров величина положительная, поэтому знак неравенства неизменится:

Наименьшее количество дров, которое понадобится 18 кг.

Ответ: 18

27976. Коэффициент полезного действия (КПД) некоторого двигателя определяется формулой

Т₁ — температура нагревателя (в градусах Кельвина),

Т₂ — температура холодильника (в градусах Кельвина).

При какой минимальной температуре нагревателя Т₁  КПД этого двигателя будет не меньше 15%, если температура холодильника Т₁ = 340 К? Ответ выразите в градусах Кельвина.

По условию необходимо, чтобы КПД  был равен или больше 15%, то есть η ≥ 15%, так как сказано «не меньше 15%». Решение задачи сводится к решению неравенства:

Т₁ величина положительная, поэтому знак неравенства не изменится:

Таким образом, минимальная температура для данных условий работы двигателя 400 градусов Кельвина.

Ответ: 400