题目
(本题5分)一卡诺循环的热机,高温热源温度是 400 K.每一循环从此热源吸进 100 J热量并向一低温热源放出80 J热量.求:(1) 低温热源温度;(2) 这循环的热机效率.⏺
(本题5分)
一卡诺循环的热机,高温热源温度是 400 K.每一循环从此热源吸进 100 J热量并向一低温热源放出80 J热量.求:
(1) 低温热源温度;
(2) 这循环的热机效率.
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题目解答
答案
(本题5分)
解:(1) 对卡诺循环有: T1 / T2 = Q1 /Q2
∴ T2 = T1Q2 /Q1 = 320 K
即:低温热源的温度为 320 K. 3分
(2) 热机效率:
2分
解析
步骤 1:确定卡诺循环的热效率公式
卡诺循环的热效率公式为 $\eta = 1 - \frac{T_2}{T_1}$,其中 $T_1$ 是高温热源的温度,$T_2$ 是低温热源的温度。同时,卡诺循环的热效率也可以表示为 $\eta = 1 - \frac{Q_2}{Q_1}$,其中 $Q_1$ 是从高温热源吸收的热量,$Q_2$ 是向低温热源放出的热量。
步骤 2:计算低温热源的温度
根据卡诺循环的热效率公式 $\eta = 1 - \frac{Q_2}{Q_1}$,可以得到 $\frac{T_2}{T_1} = \frac{Q_2}{Q_1}$。将已知的数值代入,得到 $\frac{T_2}{400 K} = \frac{80 J}{100 J}$,从而可以计算出低温热源的温度 $T_2$。
步骤 3:计算循环的热机效率
根据卡诺循环的热效率公式 $\eta = 1 - \frac{Q_2}{Q_1}$,将已知的数值代入,计算出循环的热机效率 $\eta$。
卡诺循环的热效率公式为 $\eta = 1 - \frac{T_2}{T_1}$,其中 $T_1$ 是高温热源的温度,$T_2$ 是低温热源的温度。同时,卡诺循环的热效率也可以表示为 $\eta = 1 - \frac{Q_2}{Q_1}$,其中 $Q_1$ 是从高温热源吸收的热量,$Q_2$ 是向低温热源放出的热量。
步骤 2:计算低温热源的温度
根据卡诺循环的热效率公式 $\eta = 1 - \frac{Q_2}{Q_1}$,可以得到 $\frac{T_2}{T_1} = \frac{Q_2}{Q_1}$。将已知的数值代入,得到 $\frac{T_2}{400 K} = \frac{80 J}{100 J}$,从而可以计算出低温热源的温度 $T_2$。
步骤 3:计算循环的热机效率
根据卡诺循环的热效率公式 $\eta = 1 - \frac{Q_2}{Q_1}$,将已知的数值代入,计算出循环的热机效率 $\eta$。