කාර්නොට් එන්ජිමක උදාහරණයක් - පරිපූර්ණ තාප එන්ජිමක් (තාප ගති විද්‍යාවේ දෙවන නියමයේ යෙදුම)

කාර්නොට් එන්ජින් සඳහා උදාහරණ 16 - පරමාදර්ශී තාප එන්ජින් (තාප ගති විද්‍යාවේ දෙවන නියමයේ යෙදීම)

1. කාර්නොට් එන්ජිමේ පැත්තේ ඇති P – V ප්‍රස්ථාරය දෙස බලන්න! තාපය අවශෝෂණය කර ඇත්නම් (Q₁) = ජූල් 10.000 නම් ප්‍රමාණය උත්සාහය යන්ත්‍රය කරන්නේ කුමක්ද? කාර්නොට් යනු…

ඒ. 1.500 ජේ

බී. 4.000 ජේ

සී. 5.000 ජේ

ඩී. 6.000 ජේ

ඊ. 8.000 ජේ

සාකච්ඡා

ඩිකෙටාහුයි :

අඩු උෂ්ණත්වය (T₂) = 400 කි

ඉහළ උෂ්ණත්වය (T₁) = 800 කි

අවශෝෂණය කරන ලද තාපය (Q₁) = 10.000 ජූල්

ඇසුවා : කාර්නොට් එන්ජිම (W) මගින් නිපදවන කාර්යය

ජවාබ් :

පරිපූර්ණ තාප එන්ජිමක (කාර්නොට් එන්ජිම) කාර්යක්ෂමතාව:

කාර්නොට් එන්ජිම මඟින් සිදු කරන කාර්යයන්:

ඩබ්ලිව් = ඊ ප්‍ර₁

W = (1/2)(10.000) = ජූල් 5000

නිවැරදි පිළිතුර C වේ.

2. පැත්තේ තියෙන පින්තූරය බලන්න! එන්ජිම මඟින් එක් චක්‍රයක් තුළ සිදු කරන ලද කාර්යය ප්‍රමාණය ...

ඒ. 300 ජේ

බී. 400 ජේ

සී. 500 ජේ

ඩී. 600 ජේ

ඊ. 700 ජේ

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:

අඩු උෂ්ණත්වය (T_L) = 400 කි

ඉහළ උෂ්ණත්වය (T_H) = 600 කි

අවශෝෂණය කරන ලද තාපය (Q₁) = 600 ජූල්

ඇසුවා : කාර්නොට් එන්ජිම (W) මගින් නිපදවන කාර්යය

පිළිතුර :

පරිපූර්ණ තාප එන්ජිමක (කාර්නොට් එන්ජිම) කාර්යක්ෂමතාව:

කාර්නොට් එන්ජිම මඟින් සිදු කරන කාර්යයන්:

ඩබ්ලිව් = ඊ ප්‍ර₁

W = (1/3)(600) = ජූල් 200

නිවැරදි පිළිතුර E වේ.

3. පහත දැක්වෙන ABCDA හි කාර්නොට් චක්‍ර ප්‍රස්ථාරය දෙස බලන්න! ප්‍රස්ථාරයේ ඇති දත්ත මත පදනම්ව, කාර්නොට් එන්ජිමේ කාර්යක්ෂමතාව...

අ. 10%

ආ. 20%

සී. 25%

ඩී. 30%

ඊ. 35%

සාකච්ඡා

ඩිකෙටාහුයි :

අඩු උෂ්ණත්වය (T_L) = 350 කි

ඉහළ උෂ්ණත්වය (T_H) = 500 කි

ඇසුවා : කාර්නොට් එන්ජින් කාර්යක්ෂමතාව (e)

ජවාබ් :

කාර්නොට් එන්ජින් කාර්යක්ෂමතාව:

ඊ = (ටී_H - ටී_L) / ටී_H

ඊ = (500 – 350) / 500

ඊ = 150 / 500

ඊ = 0,3

ඊ = 30/100 = 30%

නිවැරදි පිළිතුර D වේ.

4. කාර්නොට් එන්ජිමේ පහත දැක්වෙන PV ප්‍රස්ථාරයේ, ඉහළ උෂ්ණත්ව සංචිතය 600 K වන අතර අඩු උෂ්ණත්වය 400 K වේ. එන්ජිම මඟින් සිදු කරන කාර්යය W නම්, අඩු උෂ්ණත්වයේ දී මුදා හරින තාපය...

ඒ. ඩබ්ලිව්

ආ. 2 ඩබ්ලිව්

සී. 3 ඩබ්ලිව්

දි. 4 ඩබ්ලිව්

ඊ. 6 ඩබ්ලිව්

සාකච්ඡා

ඩිකෙටාහුයි :

අඩු උෂ්ණත්වය (T_L) = 400 කි

ඉහළ උෂ්ණත්වය (T_H) = 600 කි

ඇසුවා : අඩු උෂ්ණත්වවලදී මුදා හරින තාපය (Q₂)

ජවාබ් :

කාර්නොට් එන්ජින් කාර්යක්ෂමතාව :

ඊ = (ටී_H - ටී_L) / ටී_H

ඊ = (600 – 400) / 600

ඊ = 200 / 600

ඊ = 1/3

කාර්නොට් එන්ජිමක් මගින් කරන ලද කාර්යය :

ඩබ්ලිව් = ඊ ප්‍ර₁

විස්තරය: W = යන්ත්‍රය මඟින් කරන ලද කාර්යය, e = යන්ත්‍ර කාර්යක්ෂමතාව, Q₁ = යන්ත්‍රය මගින් අවශෝෂණය කරන තාපය.

ඩබ් = (1/3)(ප්‍ර₁)

3W = Q₁

අඩු උෂ්ණත්වවලදී තාපය මුදා හැරීම :

Q₂ =Q₁ - ඩබ්ලිව්

Q₂ = 3W – ඩබ්ලිව්

Q₂ = 2W

නිවැරදි පිළිතුර B වේ.

5. කාර්නොට් චක්‍රයක PV ප්‍රස්ථාරය පහත රූපයේ පරිදි පෙනේ. ජූල් 3.000 ක තාපයක් පරිසරයට මුදා හරිනු ලැබුවහොත්, පද්ධතිය මගින් අවශෝෂණය කරන තාපය...

ඒ. 3.000 ජේ

බී. 4.000 ජේ

සී. 4.800 ජේ

ඩී. 6.000 ජේ

ඊ. 8.000 ජේ

සාකච්ඡා

ඩිකෙටාහුයි :

අඩු උෂ්ණත්වය (T_L) = 500 කි

ඉහළ උෂ්ණත්වය (T_H) = 800 කි

මුදා හරින ලද තාපය (Q₂) = 3000 ජූල්

ඇසුවා : පද්ධතිය මගින් අවශෝෂණය කරන තාපය (Q₁)

ජවාබ් :

කාර්නොට් එන්ජින් කාර්යක්ෂමතාව :

ඊ = (ටී_H - ටී_L) / ටී_H

ඊ = (800 – 500) /8600

ඊ = 300 / 800

ඊ = 3/8

කාර්නොට් එන්ජිමක් මගින් කරන ලද කාර්යය :

ඩබ්ලිව් = ඊ ප්‍ර₁

ඩබ් = (3/8)(ප්‍ර₁)

8W/3 = ප්‍ර₁

Q₂ =Q₁ - ඩබ්ලිව්

Q₂ = 8W/3 – 3W/3

Q₂ = 5W/3

3Q₂ = 5W

ඩබ් = 3Q₂/5 = 3(3000)/5 = 9000/5 = 1800

පද්ධතිය මගින් අවශෝෂණය කරන තාපය :

Q₁ = ඩබ්ලිව් + ප්‍ර₂ = 1800 + 3000 = 4800 ජූල්

නිවැරදි පිළිතුර C වේ.

6. කාර්නොට් එන්ජිමක් 800 K දී ඉහළ උෂ්ණත්ව ජලාශයකින් තාපය ලබා ගන්නා අතර එහි කාර්යක්ෂමතාව 50% කි. අඩු උෂ්ණත්ව ජලාශ නියතය පවත්වා ගනිමින් 80% ක කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ගැනීම සඳහා, ඉහළ උෂ්ණත්ව ජලාශය ... බවට පරිවර්තනය කළ යුතුය.

අ. 1.600 කේ

බී. 2.000 කේ

කි. කි. 2.400 කි

ඩී. 4.000 කේ

යු. 6.400 කි

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:

උෂ්ණත්වය ඉහළ නම් (T_H) = 800 K , කාර්යක්ෂමතාව (e) = 50% = 0,5

ඇසුවා: ඉහළ උෂ්ණත්වය කුමක්ද (T)_H) එබැවින් කාර්යක්ෂමතාව (e) = 80% = 0,8 වේ

පිළිතුර :

අඩු උෂ්ණත්වය = 400 කෙල්වින්

ඉහළ උෂ්ණත්වය කුමක්ද (T)_H) එවිට කාර්යක්ෂමතාව (e) = 80%?

ඉහළ උෂ්ණත්වය = කෙල්වින් 2.000

නිවැරදි පිළිතුර B වේ.

7. 600 K දී ඉහළ උෂ්ණත්ව ජලාශයක් මත ක්‍රියාත්මක වන කාර්නොට් එන්ජිමක කාර්යක්ෂමතාව 40% කි. අඩු උෂ්ණත්ව ජලාශ නියතය සමඟ 75% ක කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ගැනීම සඳහා, ඉහළ උෂ්ණත්ව ජලාශය ... දක්වා වැඩි කළ යුතුය.

අ. 480 කේ

බී. 840 කේ

කි. කි. 900 කි

ඩී. 1028 කේ

යු. 1440 කි

සාකච්ඡා

දන්නා කරුණ නම්:

උෂ්ණත්වය ඉහළ නම් (T_H) = 600 K , කාර්යක්ෂමතාව (e) = 40% = 0,4

ඇසුවා: ඉහළ උෂ්ණත්වය කුමක්ද (T)_H) එබැවින් කාර්යක්ෂමතාව (e) = 75% = 0,75 වේ

පිළිතුර :

අඩු උෂ්ණත්වය = 360 කෙල්වින්

ඉහළ උෂ්ණත්වය කුමක්ද (T)_H) එවිට කාර්යක්ෂමතාව (e) = 75%?

ඉහළ උෂ්ණත්වය = කෙල්වින් 1440

නිවැරදි පිළිතුර E වේ.

8. කාර්නොට් එන්ජිමක් 800 K දී ඉහළ උෂ්ණත්ව ජලාශයකින් තාපය ලබා ගන්නා අතර එහි කාර්යක්ෂමතාව 50% කි. අඩු ජලාශ උෂ්ණත්වය පවත්වා ගනිමින් 80% ක කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ගැනීම සඳහා, ඉහළ උෂ්ණත්ව ජලාශය ... බවට පරිවර්තනය කළ යුතුය.

අ. 1.600 කේ
බී. 2.000 කේ
කි. කි. 2.400 කි
ඩී. 4.000 කේ
යු. 6.400 කි

සාකච්ඡා
දන්නා කරුණ නම්:
ඉහළ උෂ්ණත්වය (TH) = 800 K නම්, කාර්යක්ෂමතාව (e) = 50% = 0,5
ප්‍රශ්නය: කාර්යක්ෂමතාව (e) = 80% = 0,8 වන පරිදි ඉහළම උෂ්ණත්වය (TH) කුමක්ද?
පිළිතුර :
අඩු උෂ්ණත්වය = 400 කෙල්වින්

කාර්යක්ෂමතාව (e) = 80% වන පරිදි ඉහළම උෂ්ණත්වය (TH) කුමක්ද?
ඉහළ උෂ්ණත්වය = කෙල්වින් 2.000
නිවැරදි පිළිතුර B වේ.

9. 600 K දී ඉහළ උෂ්ණත්ව ජලාශයක් මත ක්‍රියාත්මක වන කාර්නොට් එන්ජිමක කාර්යක්ෂමතාව 40% කි. අඩු උෂ්ණත්ව ජලාශය නියතව පවතින අතර 75% ක කාර්යක්ෂමතාවයක් ලබා ගැනීම සඳහා, ඉහළ උෂ්ණත්ව ජලාශය…. දක්වා වැඩි කළ යුතුය.

අ. 480 කේ
බී. 840 කේ
කි. කි. 900 කි
ඩී. 1028 කේ
යු. 1440 කි

සාකච්ඡා
දන්නා කරුණ නම්:
ඉහළ උෂ්ණත්වය (TH) = 600 K නම්, කාර්යක්ෂමතාව (e) = 40% = 0,4
ප්‍රශ්නය: කාර්යක්ෂමතාව (e) = 75% = 0,75 වන පරිදි ඉහළම උෂ්ණත්වය (TH) කුමක්ද?
පිළිතුර :
අඩු උෂ්ණත්වය = 360 කෙල්වින්

කාර්යක්ෂමතාව (e) = 75% වන පරිදි ඉහළම උෂ්ණත්වය (TH) කුමක්ද?
ඉහළ උෂ්ණත්වය = කෙල්වින් 1440
නිවැරදි පිළිතුර E වේ.

10. කෙල්වින් 1200 ක උෂ්ණත්වයකදී තාපය අවශෝෂණය කර කෙල්වින් 300 ක උෂ්ණත්වයකදී තාපය ප්‍රතික්ෂේප කරන කාර්නොට් එන්ජිමක කාර්යක්ෂමතාවය…

සාකච්ඡා
ඩිකෙටාහුයි :
ඉහළ උෂ්ණත්වය (T_H) = 1200 කි
අඩු උෂ්ණත්වය (T_L) = 300 කි
ඇසුවා : කාර්නොට් එන්ජින් කාර්යක්ෂමතාව (e)
ජවාබ් :
11. කාර්නොට් එන්ජිමක් 727 අතර චක්‍රයක ක්‍රියා කරයි.^oසී සහ 127^oC. එන්ජිම ඉහළ උෂ්ණත්ව ජලාශයකින් ජූල් 6000 ක තාපයක් අවශෝෂණය කරයි. එන්ජිමේ කාර්යක්ෂමතාව සහ එන්ජිම එක් චක්‍රයක් තුළ කරන කාර්යය...

සාකච්ඡා
ඩිකෙටාහුයි :
ඉහළ උෂ්ණත්වය (T_H) = 727^oසී + 273 = 1000 කේ
අඩු උෂ්ණත්වය (T_L) = 127^oසී + 273 = 400 කේ
අවශෝෂණය කරන ලද තාපය (Q_H) = 6000 ජූල්
ඇසුවා : එන්ජිම මඟින් එක් චක්‍රයක් තුළ සිදු කරන කාර්යක්ෂමතාව (e) සහ කාර්යය (W)
ජවාබ් :
කාර්නොට් එන්ජින් කාර්යක්ෂමතාව :
කාර්නොට් එන්ජිමක් මගින් කරන ලද කාර්යය :
ඩබ්ලිව් = ඊ ප්‍ර_H
ඩබ් = (0,6)(6000)
W = 3600 ජූල්

12. කාර්නොට් එන්ජිමක් 527 ක ඉහළ උෂ්ණත්ව සංචිතයක් අතර ක්‍රියා කරයි.^oC සහ අඩු උෂ්ණත්ව ජලාශය 127^oC. කාර්නොට් එන්ජිම උණුසුම් ජලාශයකින් ජූල් 10.000 ක තාපයක් අවශෝෂණය කරයි. සෑම චක්‍රයකම එන්ජිම විසින් ප්‍රතික්ෂේප කරන තාප ප්‍රමාණය...
සාකච්ඡා
ඩිකෙටාහුයි :
ඉහළ උෂ්ණත්වය (T_H) = 527^oසී + 273 = 800 කේ
අඩු උෂ්ණත්වය (T_L) = 127^oසී + 273 = 400 කේ
අවශෝෂණය කරන ලද තාපය (Q_H) = 10.000 ජූල්
ඇසුවා : එන්ජිම මඟින් චක්‍රයකට තාපය ප්‍රතික්ෂේප කරනු ලැබේ
ජවාබ් :
පරිපූර්ණ තාප එන්ජිමක (කාර්නොට් එන්ජිම) කාර්යක්ෂමතාව:
කාර්නොට් එන්ජිම මඟින් සිදු කරන කාර්යයන්:
ඩබ්ලිව් = ඊ ප්‍ර₁
ඩබ් = (0,5)(10.000)
W = 5000 ජූල්
එන්ජිම මඟින් චක්‍රයකට මුදා හරින තාපය (Q)_L) = අවශෝෂණය කරන ලද තාපය (Q_H) – වැඩ නිමයි (W)
Q_L =Q_H - ඩබ්ලිව්
Q_L = 10.000 - 5000
Q_L = ජූල් 5000
එන්ජිම මඟින් චක්‍රයකට විසුරුවා හරින තාපය = ජූල් 5000

13. පහත ප්‍රස්ථාරය මත පදනම්ව එක් චක්‍රයක් තුළ කාර්නොට් එන්ජිම මඟින් සිදු කරන කාර්යක්ෂමතාව සහ කාර්යය තීරණය කරන්න...
සාකච්ඡා

ඩිකෙටාහුයි :
ඉහළ උෂ්ණත්වය (T_H) = 800 කි
අඩු උෂ්ණත්වය (T_L) = 300 කි
අවශෝෂණය කරන ලද තාපය (Q_H) = 1000 ජූල්
ඇසුවා : කාර්නොට් එන්ජිම මගින් සිදු කරන කාර්යක්ෂමතාව (e) සහ කාර්යය (W)
ජවාබ් :
කාර්නොට් එන්ජින් කාර්යක්ෂමතාව :
කාර්නොට් එන්ජිමක් මගින් කරන ලද කාර්යය :
ඩබ්ලිව් = ඊ ප්‍ර_H
ඩබ් = (0,625)(1000)
W = 625 ජූල්

14. පහත දැක්වෙන ABCDA හි කාර්නොට් චක්‍ර ප්‍රස්ථාරය දෙස බලන්න!
ප්‍රස්ථාරයේ ඇති දත්ත මත පදනම්ව, කාර්නොට් එන්ජිමේ කාර්යක්ෂමතාව...

අ. 10%
ආ. 20%
සී. 25%
ඩී. 30%
ඊ. 35%

සාකච්ඡා
ඩිකෙටාහුයි :
සුහු අඩු (T_L) = 350 කි
ඉහළ උෂ්ණත්වය (T_H) = 500 කි
ඇසුවා : කාර්නොට් එන්ජින් කාර්යක්ෂමතාව (e)
ජවාබ් :

කාර්නොට් එන්ජින් කාර්යක්ෂමතාව:
ඊ = (ටී_H - ටී_L) / ටී_H
ඊ = (500 – 350) / 500
ඊ = 150 / 500
ඊ = 0,3
ඊ = 30/100 = 30%
නිවැරදි පිළිතුර D වේ.

15. කාර්නොට් එන්ජිමේ පහත දැක්වෙන PV ප්‍රස්ථාරයේ, ඉහළ උෂ්ණත්ව සංචිතය 600 K වන අතර අඩු උෂ්ණත්වය 400 K වේ. උත්සාහය එන්ජිම මඟින් සිදු කරනු ලබන්නේ W වන අතර, එවිට අඩු උෂ්ණත්වයේ දී නිකුත් වන තාපය ...

ඒ. ඩබ්ලිව්
ආ. 2 ඩබ්ලිව්
සී. 3 ඩබ්ලිව්
දි. 4 ඩබ්ලිව්
ඊ. 6 ඩබ්ලිව්

සාකච්ඡා
ඩිකෙටාහුයි :
අඩු උෂ්ණත්වය (T_L) = 400 කි
ඉහළ උෂ්ණත්වය (T_H) = 600 කි
ඇසුවා : අඩු උෂ්ණත්වවලදී මුදා හරින තාපය (Q₂)
ජවාබ් :
කාර්නොට් එන්ජින් කාර්යක්ෂමතාව :
ඊ = (ටී_H - ටී_L) / ටී_H
ඊ = (600 – 400) / 600
ඊ = 200 / 600
ඊ = 1/3
කාර්නොට් එන්ජිමක් මගින් කරන ලද කාර්යය :
ඩබ්ලිව් = ඊ ප්‍ර₁
විස්තරය: W = යන්ත්‍රය මඟින් කරන ලද කාර්යය, e = යන්ත්‍ර කාර්යක්ෂමතාව, Q₁ = යන්ත්‍රය මගින් අවශෝෂණය කරන තාපය.
ඩබ් = (1/3)(ප්‍ර₁)
3W = Q₁
Kඇලෝර් අඩු උෂ්ණත්වවලදී මුදා හරිනු ලැබේ. :
Q₂ =Q₁ - ඩබ්ලිව්
Q₂ = 3W– ඩබ්ලිව්
Q₂ = 2W
නිවැරදි පිළිතුර B වේ.

16. කාර්නොට් චක්‍රයක PV ප්‍රස්ථාරය පහත රූපයේ පරිදි පෙනේ. තාපය එය ජූල් 3.000 ක් පරිසරයට මුදා හරිනු ලැබේ, එවිට පද්ධතිය මගින් අවශෝෂණය කරන තාපය ...
ඒ. 3.000 ජේ
බී. 4.000 ජේ
සී. 4.800 ජේ
ඩී. 6.000 ජේ
ඊ. 8.000 ජේ
සාකච්ඡා
ඩිකෙටාහුයි :
අඩු උෂ්ණත්වය (T_L) = 500 කි
ඉහළ උෂ්ණත්වය (T_H) = 800 කි
මුදා හරින ලද තාපය (Q₂) = 3000 ජූල්
ඇසුවා : පද්ධතිය මගින් අවශෝෂණය කරන තාපය (Q₁)
ජවාබ් :
කාර්නොට් එන්ජින් කාර්යක්ෂමතාව :
ඊ = (ටී_H - ටී_L) / ටී_H
ඊ = (800 – 500) /8600
ඊ = 300 / 800
ඊ = 3/8
කාර්නොට් එන්ජිමක් මගින් කරන ලද කාර්යය :
ඩබ්ලිව් = ඊ ප්‍ර₁
ඩබ් = (3/8)(ප්‍ර₁)
8W/3 = ප්‍ර₁
 
Q₂ =Q₁ - ඩබ්ලිව්
Q₂ = 8W/3 – 3W/3
Q₂ = 5W/3
3Q₂ = 5W
ඩබ් = 3Q₂/5 = 3(3000)/5 = 9000/5 = 1800
Kඇලෝර් පද්ධතිය මගින් අවශෝෂණය කර ඇත :
Q₁ = ඩබ්ලිව් + ප්‍ර₂ = 1800 + 3000 = 4800 ජූල්
නිවැරදි පිළිතුර C වේ.

ප්‍රශ්න මූලාශ්‍රය:

ජ්‍යෙෂ්ඨ උසස් පාසල/වෘත්තීය උසස් පාසල සඳහා ජාතික විභාග භෞතික විද්‍යා ප්‍රශ්න