Дано:
Температура нагревателя Tн = 1000 °С = 1000 + 273 = 1273 К,
Температура охладителя Tо = 20 °С = 20 + 273 = 293 К.
Найти:
Максимально возможный КПД теплового двигателя.
Решение:
Максимально возможный КПД теплового двигателя определяется по формуле Карно:
ηмакс = 1 - Tо / Tн,
где Tо и Tн — температуры охладителя и нагревателя в Кельвинах.
Подставим значения:
ηмакс = 1 - 293 / 1273
ηмакс ≈ 1 - 0,2307
ηмакс ≈ 0,7693.
Ответ:
Максимально возможный КПД теплового двигателя равен 76,93 %.
Сравнение с реальными двигателями:
КПД реальных тепловых двигателей, например, двигателей внутреннего сгорания, составляет 30-40 %, что значительно ниже теоретически возможного КПД, равного 76,93 %. Это объясняется тем, что в реальных двигателях всегда есть потери на трение, теплообмен и другие факторы.