Sampla d'inneall teasa (feidhm an dara dlí den teirmidinimic)

9 Sampla de fhadhbanna inneall teasa (feidhm an dara dlí den teirmidinimic)

1. I dtimthriall amháin, ionsúnn inneall 3000 Giúl teasa ó thaiscumar ardteochta agus diúltaíonn sé 1000 Giúl teasa chuig taiscumar ísealteochta. Faigh amach éifeachtúlacht an innill teasa!

Plé
Inneall teasa Ní hionann an téarma "carnot" sna ceisteanna ar an leathanach seo agus an téarma inneall Carnot. Is inneall teasa idéalach é inneall Carnot agus níl ann ach go teoiriciúil. I gcodarsnacht leis sin, is inneall teasa fíor é an t-inneall teasa dá dtagraítear sa cheist seo, ní inneall teasa teoiriciúil (inneall Carnot).
Tá sé ar eolas :
Teas ionsúite (Q_H) = 3000 Giúl
Teas a scaoiltear (Q_L) = 1000 Giúl
Obair a tháirg an meaisín (W) = 3000 – 1000 = 2000 Giúl
Iarrtha Éifeachtúlacht inneall teasa (e)
Jawab :

2. Gineann inneall teasa 2000 Giúl oibre agus diúltaíonn sé 500 Giúl teasa in aon timthriall amháin. Is é éifeachtúlacht an innill…

Plé
Tá sé ar eolas :
Obair a tháirg an meaisín (W) = 2000 Giúl
Teas a scaoiltear (Q_L) = 5000 Giúl
Teas ionsúite (Q_H) = 2000 + 5000 = 7000 Giúl
Iarrtha Éifeachtúlacht inneall teasa (e)
Jawab :

3. Tá éifeachtúlacht 30% ag inneall gluaisteáin. Má tháirgeann an t-inneall 10.000 Giúl oibre in aghaidh an timthrialla, cé mhéad teasa a dhiúltaíonn an t-inneall in aghaidh an timthrialla?
Plé
Tá sé ar eolas :
Éifeachtúlacht (e) = 30% = 30/100 = 0,3
Obair a tháirg an meaisín (W) = 3000 Giúl
Iarrtha An teas a scaipeann an t-inneall i ngach timthriall (Q_L)
Jawab :
Ríomh an teas a ionsúitear (Q_H) ag baint úsáide as foirmle éifeachtúlachta (e) inneall teasa:
Teas scaipthe in aghaidh an timthrialla (Q_L) = teas ionsúite (Q_H) – obair a ghintear (W)
Q_L = 10.000 Giúl – 3000 Giúl
Q_L = 7000 Giúl

Éifeachtúlacht inneall teasa, innill Carnot

4. Glacann inneall teasa 3.000 Giúl teasa ó thaiscumar ardteochta agus diúltaíonn sé 2.400 Giúl chuig taiscumar ísealteochta. Is é éifeachtúlacht an innill ….
A. 10%
B. 15%
C. 20%
D. 30%
E. 40%
Plé:
Tá sé ar eolas :
Q_H = 3000 Giúl, Q_L = 2400 Giúl.
Iarrtha :
Éifeachtúlacht (e) inneall teasa?
Jawab :
Is é C an freagra ceart.

5. Tá taiscumar ardteochta de 300 ag inneall Carnot ^oC agus taiscumar teocht íseal 80 ^oC. Is é éifeachtúlacht an mheaisín…
A. 38%
B. 45%
C. 50%
D. 58%
E. 67%
Plé:
Tá sé ar eolas :
T_L = 80^oC = (80 + 273) K = 353 K
T_H = 300^oC = (300 + 273) K = 573 K
Más eol an teocht in aonaid Celsius, ní mór í a thiontú go haonaid Kelvin (is é Kelvin an Córas Idirnáisiúnta aonad teochta).
Iarrtha :
Éifeachtúlacht (e) inneall Carnot?
Jawab :

Is é an freagra ceart ná A.

6. Is é 600 K teocht ard thaiscumar inneall Carnot agus is é 60% a éifeachtúlacht. Chun éifeachtúlacht 70% a bhaint amach, ní mór teocht ard thaiscumar inneall Carnot a bheith...
A. 500 K
B. 800 K
C. 1000 K
D. 1200 K
Oirthear 1500 K
Plé:
Tá sé ar eolas :
Sonraí 1: T_H = 600 K, e = 60%
Sonraí 2: T_H = …. K?, e = 70%
Iarrtha :
Teocht ard (T_H)
Jawab :
Úsáid sonraí 1 chun an teocht íseal (T) a ríomh_L).
Úsáid T_L agus sonraí 2 chun teocht ard (T) a ríomh_H):
Chun éifeachtúlacht 70% a bhaint amach, is é 800 Kelvin an teocht ard.
Is é an freagra ceart ná B.

7. Féach ar ghraf PV inneall Carnot thíos. Más ionann W agus 5000 Giúl, ansin is é an méid teasa a scaoileann an t-inneall in aghaidh an timthrialla ná...
A. 2.315 Giúl
B. 3.475 Giúl
C. 3.750 Giúl
D. 5.000 Giúl
E. 5.600 Giúl

Plé:
Tá sé ar eolas :
W = 5000 Giúl
T_H = 780K
T_L = 320K
Iarrtha :
Q₂ ?
Jawab :
Éifeachtúlacht inneall Carnot:
e = 1 – (T_L/T_H) = 1 – (320/780) = 1 – 0,41 = 0,59
Ní úsáidtear ach 59% den teas chun obair a dhéanamh. Úsáid na sonraí seo chun an teas a ionsúnn inneall Carnot (Q) a ríomh.₁).
(0,59)(Q₁) = 5000 Giúl
Q₁ = 5000 Giúl/0,59 = 8475 Giúl
Is é 8475 Giúl an méid teasa a ionsúnn an t-inneall.
An méid teasa a scaoileann an t-inneall in aghaidh an timthrialla:
W = Q₁ –C₂
5000 Giúl = 8475 Giúl – Q₂
Q₂ = 8475 Giúl – 5000 Giúl
Q₂ = 3475 Giúl
Is é an freagra ceart ná B.

8. Féach ar an léaráid PV den inneall Carnot thíos! Má ionsúitear an teas (Q₁) = 8000 Giúl ansin is é an obair a dhéanann inneall Carnot ná…
A. 1640 J
B. 4720 J
C. 5640 J
D. 6270 J
E. 8840 J

Plé:
Tá sé ar eolas :
Q₁ = 8000 J.
T_H = 820K
T_L = 380K
Iarrtha :
W?
Jawab :
Éifeachtúlacht inneall Carnot:
e = 1 – (T_L/T_H) = 1 – (380/820) = 1 – 0,46 = 0,54
Ní úsáidtear ach 54% den teas chun obair a dhéanamh. Úsáid na sonraí seo chun an obair a dhéanann inneall Carnot (W) a ríomh.
(0,59)(8000) = 4720 Giúl
Is é 4720 Giúl an obair a dhéanann inneall Carnot.
Is é an freagra ceart ná B.

9. Oibríonn inneall Carnot idir taiscumar teasa de 520 ^oC agus taiscumar fuar 110 ^oC. Má ionsúnn an meaisín 3000 Giúl teasa ón taiscumar te, ansin is é an méid teasa a dhiúltaítear ón meaisín ná...
A. 450 giúl
B. 800 giúl
C. 1000 nóiméad
D. 1200 giúl
E. 1440 giúl
Plé:
Tá sé ar eolas :
T_H = 520 + 273 = 793 K
T_L = 110 + 273 = 383 K
Q₁ = 3000 J.
Iarrtha :
Q₂ = … ?
Jawab :
Éifeachtúlacht inneall Carnot:
e = 1 – (383/793) = 1 – 0,48 = 0,52
Úsáid na sonraí seo chun an obair a dhéanann an t-inneall (W) a ríomh
(0,52)(3000) = 1560 Giúl
Is é 1560 Giúl an obair a dhéanann an meaisín.
An méid teasa a scaoiltear ón inneall:
Q₂ = 3000 Giúl – 1560 Giúl
Q₂ = 1440 Giúl
Is é 1440 Giúl an teas a scaoiltear ón inneall.