题目
有可能利用表层海水和深层海水的温差来制成热机。已知热带水域表层水温-|||-约25℃,300m深处水温约5℃。-|||-(1)在这两个温度之间工作的卡诺热机的效率多大?-|||-(2)如果一电站在此最大理论效率下工作时获得的机械功率是1MW,它将以何速率-|||-排出废热?-|||-(3)此电站获得的机械功和排出的废热均来自25℃的水冷却到5℃所放出的热量,问-|||-此电站将以何速率取用25℃的表层水?
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算卡诺热机的效率
卡诺热机的效率由公式 $\eta = 1 - \frac{T_2}{T_1}$ 给出，其中 $T_1$ 和 $T_2$ 分别是高温热源和低温热源的绝对温度。首先，将温度从摄氏度转换为开尔文温度。
步骤 2：计算废热的速率
根据卡诺热机的效率公式 $\eta = 1 - \frac{Q_2}{Q_1}$，其中 $Q_1$ 是从高温热源吸收的热量，$Q_2$ 是向低温热源排放的废热。已知机械功率 $A$ 和效率 $\eta$，可以计算出废热的速率。
步骤 3：计算取用表层水的速率
根据热量公式 $Q = Cm\Delta T$，其中 $Q$ 是热量，$C$ 是比热容，$m$ 是质量，$\Delta T$ 是温度变化。已知热量 $Q$ 和温度变化 $\Delta T$，可以计算出取用表层水的速率。
卡诺热机的效率由公式 $\eta = 1 - \frac{T_2}{T_1}$ 给出，其中 $T_1$ 和 $T_2$ 分别是高温热源和低温热源的绝对温度。首先，将温度从摄氏度转换为开尔文温度。
步骤 2：计算废热的速率
根据卡诺热机的效率公式 $\eta = 1 - \frac{Q_2}{Q_1}$，其中 $Q_1$ 是从高温热源吸收的热量，$Q_2$ 是向低温热源排放的废热。已知机械功率 $A$ 和效率 $\eta$，可以计算出废热的速率。
步骤 3：计算取用表层水的速率
根据热量公式 $Q = Cm\Delta T$，其中 $Q$ 是热量，$C$ 是比热容，$m$ 是质量，$\Delta T$ 是温度变化。已知热量 $Q$ 和温度变化 $\Delta T$，可以计算出取用表层水的速率。