கார்னோ இயந்திரத்தின் எடுத்துக்காட்டு – ஒரு இலட்சிய வெப்ப இயந்திரம் (வெப்ப இயக்கவியலின் இரண்டாம் விதியின் பயன்பாடு)

கார்னோ இயந்திரங்களின் 16 எடுத்துக்காட்டுகள் – இலட்சிய வெப்ப இயந்திரங்கள் (வெப்ப இயக்கவியலின் இரண்டாம் விதியின் பயன்பாடு)

1. பக்கத்தில் உள்ள கார்னோ இயந்திரத்தின் P-V வரைபடத்தைப் பாருங்கள்! உறிஞ்சப்பட்ட வெப்பம் (Q1 ₎ = 10.000 ஜூல் எனில், கார்னோ இயந்திரத்தால் செய்யப்பட்ட வேலையின் அளவு …

அ. 1.500 ஜூல்

பி. 4.000 ஜே

சி. 5.000 ஜூல்

டி. 6.000 ஜூல்

இ. 8.000 J

கலந்துரையாடல்

அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால் :

குறைந்த வெப்பநிலை (T ₂ ) = 400 K

உயர் வெப்பநிலை (T ₁ ) = 800 K

உறிஞ்சப்பட்ட வெப்பம் (Q ₁ ) = 10.000 ஜூல்

தேவை : கார்னோ எஞ்சினால் உருவாக்கப்பட்ட படைப்பு (W)

பதில் :

ஒரு இலட்சிய வெப்ப இயந்திரத்தின் (கார்னோ இயந்திரம்) செயல்திறன்:

கார்னோட் இயந்திரத்தால் செய்யப்பட்ட வேலை:

W = e Q ₁

W = (1/2)(10.000) = 5000 ஜூல்

சரியான விடை C ஆகும்.

2. பக்கத்தில் உள்ள படத்தைப் பாருங்கள்! ஒரு சுழற்சியில் இயந்திரம் செய்யும் வேலையின் அளவு…

அ. 300 ஜூல்

பி. 400 ஜே

சி. 500 ஜூல்

டி. 600 ஜூல்

இ. 700 J

கலந்துரையாடல்

அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால்:

குறைந்த வெப்பநிலை (TL ₎ = 400 K

உயர் வெப்பநிலை (TH ₎ = 600 K

உறிஞ்சப்பட்ட வெப்பம் (Q ₁ ) = 600 ஜூல்

தேவை : கார்னோ எஞ்சினால் உருவாக்கப்பட்ட படைப்பு (W)

பதில் :

ஒரு இலட்சிய வெப்ப இயந்திரத்தின் (கார்னோ இயந்திரம்) செயல்திறன்:

கார்னோட் இயந்திரத்தால் செய்யப்பட்ட வேலை:

W = e Q ₁

W = (1/3)(600) = 200 ஜூல்

சரியான விடை E ஆகும்.

3. கீழே உள்ள கார்னோ சுழற்சி வரைபடம் ABCDA-ஐப் பாருங்கள்! வரைபடத்தில் உள்ள தரவுகளின் அடிப்படையில், கார்னோ இயந்திரத்தின் செயல்திறன்…

அ. 10%

பி. 20%

சி. 25%

டி. 30%

இ. 35%

கலந்துரையாடல்

அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால் :

குறைந்த வெப்பநிலை (TL ₎ = 350 K

உயர் வெப்பநிலை (TH ₎ = 500 K

கேள்வி : கார்னோ இயந்திரத்தின் செயல்திறன் (e)

பதில் :

கார்னோ இயந்திர செயல்திறன்:

e = (TH _– TH ₎ / _TH

e = (500 – 350) / 500

e = 150 / 500

e = 0,3

e = 30/100 = 30%

சரியான விடை D ஆகும்.

4. கார்னோ இயந்திரத்தின் பின்வரும் PV வரைபடத்தில், உயர் வெப்பநிலை தேக்கம் 600 K மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை 400 K ஆகும். இயந்திரத்தால் செய்யப்பட்ட வேலை W எனில், குறைந்த வெப்பநிலையில் வெளியிடப்படும் வெப்பம்...

ஏ. டபிள்யூ

பி. 2 டபிள்யூ

சி. 3 டபிள்யூ

டி. 4 டபிள்யூ

இ. 6 டபிள்யூ

கலந்துரையாடல்

அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால் :

குறைந்த வெப்பநிலை (TL ₎ = 400 K

உயர் வெப்பநிலை (TH ₎ = 600 K

கேள்வி : குறைந்த வெப்பநிலையில் வெளியிடப்படும் வெப்பம் (கேள்வி ₂ )

பதில் :

கார்னோட் இயந்திர செயல்திறன் :

e = (TH _– TH ₎ / _TH

e = (600 – 400) / 600

e = 200 / 600

e = 1/3

கார்னோ இயந்திரத்தால் செய்யப்படும் வேலை :

W = e Q ₁

விளக்கம்: W = இயந்திரத்தால் செய்யப்பட்ட வேலை, e = இயந்திரத்தின் செயல்திறன், Q ₁ = இயந்திரத்தால் உறிஞ்சப்பட்ட வெப்பம்.

W = (1/3)(Q ₁ )

3W = Q ₁

குறைந்த வெப்பநிலையில் வெளியிடப்படும் வெப்பம் :

Q ₂ = Q ₁ – W

Q ₂ = 3W – W

Q ₂ = 2W

சரியான விடை B ஆகும்.

5. ஒரு கார்னோ சுழற்சியின் PV வரைபடம் பின்வரும் படத்தைப் போல் இருக்கும். சுற்றுப்புறத்திற்கு 3.000 ஜூல் வெப்பம் வெளியிடப்பட்டால், அமைப்பால் உறிஞ்சப்படும் வெப்பம்…

அ. 3.000 ஜூல்

பி. 4.000 ஜே

சி. 4.800 ஜூல்

டி. 6.000 ஜூல்

இ. 8.000 J

கலந்துரையாடல்

அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால் :

குறைந்த வெப்பநிலை (TL ₎ = 500 K

உயர் வெப்பநிலை (TH ₎ = 800 K

வெளியிடப்பட்ட வெப்பம் (Q ₂ ) = 3000 ஜூல்

கேள்வி : அமைப்பால் உறிஞ்சப்பட்ட வெப்பம் (கே ₁ )

பதில் :

கார்னோட் இயந்திர செயல்திறன் :

e = (TH _– TH ₎ / _TH

e = (800 – 500) /8600

e = 300 / 800

e = 3/8

கார்னோ இயந்திரத்தால் செய்யப்படும் வேலை :

W = e Q ₁

W = (3/8)(Q ₁ )

8W/3 = Q ₁

Q ₂ = Q ₁ – W

கே ₂ = 8W/3 – 3W/3

Q ₂ = 5W/3

3Q ₂ = 5W

W = 3Q ₂ /5 = 3(3000)/5 = 9000/5 = 1800

அமைப்பால் உறிஞ்சப்பட்ட வெப்பம் :

Q ₁ = W + Q ₂ = 1800 + 3000 = 4800 ஜூல்

சரியான விடை C ஆகும்.

6. ஒரு கார்னோ இயந்திரம் 800 K வெப்பநிலையில் உள்ள ஒரு உயர்-வெப்பநிலை நீர்த்தேக்கத்திலிருந்து வெப்பத்தைப் பெறுகிறது மற்றும் 50% செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளது. குறைந்த நீர்த்தேக்க வெப்பநிலையைப் பராமரித்து 80% செயல்திறனை அடைய, அந்த உயர்-வெப்பநிலை நீர்த்தேக்கம்… ஆக மாற்றப்பட வேண்டும்.

அ. 1.600 கே

பி. 2.000 கே

சி. 2.400 கே

டி. 4.000 கே

இ. 6.400 கே

கலந்துரையாடல்

அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால்:

உயர் வெப்பநிலை (TH ₎ = 800 K எனில், செயல்திறன் (e) = 50% = 0,5

கேள்வி: செயல்திறன் (e) = 80% = 0,8 ஆக இருப்பதற்குத் தேவையான மிக உயர்ந்த வெப்பநிலை (TH ₎ என்ன?

பதில் :

குறைந்த வெப்பநிலை = 400 கெல்வின்

செயல்திறன் (e) 80% ஆக இருப்பதற்குத் தேவையான உயர் வெப்பநிலை (TH _{) என்ன?}

உயர் வெப்பநிலை = 2.000 கெல்வின்

சரியான விடை B ஆகும்.

7. 600 K வெப்பநிலையில் உயர்-வெப்பநிலை நீர்த்தேக்கத்தில் இயங்கும் ஒரு கார்னோ இயந்திரத்தின் செயல்திறன் 40% ஆகும். குறைந்த-வெப்பநிலை நீர்த்தேக்கம் மாறாமல் இருக்கும் நிலையில், 75% செயல்திறனை அடைய, உயர்-வெப்பநிலை நீர்த்தேக்கத்தை… அளவிற்கு அதிகரிக்க வேண்டும்.

அ. 480 கே

பி. 840 கே

சி. 900 கே

டி. 1028 கே

இ. 1440 கே

கலந்துரையாடல்

அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால்:

உயர் வெப்பநிலை (TH ₎ = 600 K எனில், செயல்திறன் (e) = 40% = 0,4

கேள்வி: செயல்திறன் (e) = 75% = 0,75 ஆக இருப்பதற்குத் தேவையான மிக உயர்ந்த வெப்பநிலை (TH ₎ என்ன?

பதில் :

குறைந்த வெப்பநிலை = 360 கெல்வின்

செயல்திறன் (e) 75% ஆக இருப்பதற்குத் தேவையான உயர் வெப்பநிலை (TH _{) என்ன?}

உயர் வெப்பநிலை = 1440 கெல்வின்

சரியான விடை E ஆகும்.

8. ஒரு கார்னோ இயந்திரம் 800 K வெப்பநிலையில் உள்ள உயர்-வெப்பநிலை நீர்த்தேக்கத்திலிருந்து வெப்பத்தைப் பெறுகிறது மற்றும் 50% செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளது. குறைந்த நீர்த்தேக்க வெப்பநிலையைப் பராமரித்து 80% செயல்திறனை அடைய, உயர்-வெப்பநிலை நீர்த்தேக்கம்… ஆக மாற்றப்பட வேண்டும்.

அ. 1.600 கே
பி. 2.000 கே
சி. 2.400 கே
டி. 4.000 கே
இ. 6.400 கே

கலந்துரையாடல்
அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால்:
உயர் வெப்பநிலை (TH) = 800 K எனில், செயல்திறன் (e) = 50% = 0,5
கேள்வி: செயல்திறன் (e) = 80% = 0,8 ஆக இருப்பதற்குத் தேவையான அதிகபட்ச வெப்பநிலை (TH) என்ன?
பதில் :
குறைந்த வெப்பநிலை = 400 கெல்வின்

செயல்திறன் (e) 80% ஆக இருப்பதற்குத் தேவையான உயர் வெப்பநிலை (TH) என்ன?
உயர் வெப்பநிலை = 2.000 கெல்வின்
சரியான விடை B ஆகும்.

9. 600 K வெப்பநிலையில் உயர்-வெப்பநிலை நீர்த்தேக்கத்தில் இயங்கும் ஒரு கார்னோ இயந்திரத்தின் செயல்திறன் 40% ஆகும். குறைந்த-வெப்பநிலை நீர்த்தேக்கம் மாறாமல் இருக்கும் நிலையில், 75% செயல்திறனை அடைய, உயர்-வெப்பநிலை நீர்த்தேக்கத்தை… அளவிற்கு அதிகரிக்க வேண்டும்.

அ. 480 கே
பி. 840 கே
சி. 900 கே
டி. 1028 கே
இ. 1440 கே

கலந்துரையாடல்
அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால்:
உயர் வெப்பநிலை (TH) = 600 K எனில், செயல்திறன் (e) = 40% = 0,4
கேள்வி: செயல்திறன் (e) = 75% = 0,75 ஆக இருப்பதற்குத் தேவையான அதிகபட்ச வெப்பநிலை (TH) என்ன?
பதில் :
குறைந்த வெப்பநிலை = 360 கெல்வின்

செயல்திறன் (e) 75% ஆக இருப்பதற்குத் தேவையான உயர் வெப்பநிலை (TH) என்ன?
உயர் வெப்பநிலை = 1440 கெல்வின்
சரியான விடை E ஆகும்.

10. 1200 கெல்வின் வெப்பநிலையில் வெப்பத்தை உறிஞ்சி, 300 கெல்வின் வெப்பநிலையில் வெப்பத்தை வெளியேற்றும் ஒரு கார்னோ இயந்திரத்தின் செயல்திறன்…

கலந்துரையாடல்
அது அறியப்படுகிறது :
உயர் வெப்பநிலை (T)_H) = 1200 கே
குறைந்த வெப்பநிலை (T)_L) = 300 கே
கேட்கப்பட்டது : கார்னோ இயந்திர செயல்திறன் (e)
ஜவாப் :
11. ஒரு கார்னோ இயந்திரம் 727-க்கு இடைப்பட்ட ஒரு சுழற்சியில் இயங்குகிறது.^oசி மற்றும் 127^oC. இயந்திரம் ஒரு உயர்-வெப்பநிலை நீர்த்தேக்கத்திலிருந்து 6000 ஜூல் வெப்பத்தை உள்வாங்குகிறது. இயந்திரத்தின் செயல்திறன் மற்றும் ஒரு சுழற்சியில் இயந்திரத்தால் செய்யப்படும் வேலை ஆகியவை…

கலந்துரையாடல்
அது அறியப்படுகிறது :
உயர் வெப்பநிலை (T)_H) = 727^oC + 273 = 1000 K
குறைந்த வெப்பநிலை (T)_L) = 127^oC + 273 = 400 K
உறிஞ்சப்பட்ட வெப்பம் (Q)_H) = 6000 ஜூல்
கேட்கப்பட்டது : ஒரு சுழற்சியில் இயந்திரத்தின் செயல்திறன் (e) மற்றும் செய்யப்பட்ட வேலை (W).
ஜவாப் :
கார்னோட் இயந்திர செயல்திறன் :
கார்னோ இயந்திரத்தால் செய்யப்படும் வேலை :
W = e Q_H
W = (0,6)(6000)
W = 3600 ஜூல்

12. ஒரு கார்னோ இயந்திரம் 527°C உயர் வெப்பநிலை நீர்த்தேக்கத்திற்கு இடையில் இயங்குகிறது.^oC மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை நீர்த்தேக்கம் 127^oC. கார்னோ இயந்திரம் ஒரு சூடான நீர்த்தேக்கத்திலிருந்து 10.000 ஜூல் வெப்பத்தை உறிஞ்சுகிறது. ஒவ்வொரு சுழற்சியிலும் இயந்திரத்தால் வெளியேற்றப்படும் வெப்பத்தின் அளவு…
கலந்துரையாடல்
அது அறியப்படுகிறது :
உயர் வெப்பநிலை (T)_H) = 527^oC + 273 = 800 K
குறைந்த வெப்பநிலை (T)_L) = 127^oC + 273 = 400 K
உறிஞ்சப்பட்ட வெப்பம் (Q)_H) = 10.000 ஜூல்
கேட்கப்பட்டது : ஒவ்வொரு சுழற்சிக்கும் இயந்திரத்தால் வெளியேற்றப்படும் வெப்பம்
ஜவாப் :
ஒரு இலட்சிய வெப்ப இயந்திரத்தின் (கார்னோ இயந்திரம்) செயல்திறன்:
கார்னோட் இயந்திரத்தால் செய்யப்பட்ட வேலை:
W = e Q₁
W = (0,5)(10.000)
W = 5000 ஜூல்
ஒரு சுழற்சிக்கு இயந்திரத்தால் வெளியிடப்படும் வெப்பம் (Q)_L) = உறிஞ்சப்பட்ட வெப்பம் (Q_H) – செய்யப்பட்ட வேலை (W)
Q_L = கே_H - டபிள்யூ
Q_L = 10.000 - 5000
Q_L = 5000 ஜூல்கள்
ஒரு சுழற்சிக்கு இயந்திரத்தால் வெளியேற்றப்படும் வெப்பம் = 5000 ஜூல்கள்

13. கீழே உள்ள வரைபடத்தின் அடிப்படையில், கார்னோ இயந்திரத்தின் ஒரு சுழற்சியில் அதன் செயல்திறனையும் செய்யப்பட்ட வேலையையும் கண்டறியவும்...
கலந்துரையாடல்

அது அறியப்படுகிறது :
உயர் வெப்பநிலை (T)_H) = 800 கே
குறைந்த வெப்பநிலை (T)_L) = 300 கே
உறிஞ்சப்பட்ட வெப்பம் (Q)_H) = 1000 ஜூல்
கேட்கப்பட்டது கார்னோ இயந்திரத்தின் செயல்திறன் (e) மற்றும் செய்யப்பட்ட வேலை (W)
ஜவாப் :
கார்னோட் இயந்திர செயல்திறன் :
கார்னோ இயந்திரத்தால் செய்யப்படும் வேலை :
W = e Q_H
W = (0,625)(1000)
W = 625 ஜூல்

14. கீழே உள்ள கார்னோ சுழற்சி வரைபடம் ABCDA-ஐப் பாருங்கள்!
வரைபடத்தில் உள்ள தரவுகளின் அடிப்படையில், கார்னோ இயந்திரத்தின் செயல்திறன்…

அ. 10%
பி. 20%
சி. 25%
டி. 30%
இ. 35%

கலந்துரையாடல்
அது அறியப்படுகிறது :
சுஹு குறைந்த (T_L) = 350 கே
உயர் வெப்பநிலை (T)_H) = 500 கே
கேட்கப்பட்டது : கார்னோ இயந்திர செயல்திறன் (e)
ஜவாப் :

கார்னோ இயந்திர செயல்திறன்:
e = (T_H - டி_L) / டி_H
e = (500 – 350) / 500
e = 150 / 500
e = 0,3
e = 30/100 = 30%
சரியான விடை D ஆகும்.

15. கார்னோ இயந்திரத்தின் பின்வரும் PV வரைபடத்தில், உயர் வெப்பநிலை நீர்த்தேக்கம் 600 K மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலை 400 K ஆகும். வணிகம் இயந்திரத்தால் செய்யப்படும் வெப்பம் W எனில், குறைந்த வெப்பநிலையில் வெளியிடப்படும் வெப்பம்...

ஏ. டபிள்யூ
பி. 2 டபிள்யூ
சி. 3 டபிள்யூ
டி. 4 டபிள்யூ
இ. 6 டபிள்யூ

கலந்துரையாடல்
அது அறியப்படுகிறது :
குறைந்த வெப்பநிலை (T)_L) = 400 கே
உயர் வெப்பநிலை (T)_H) = 600 கே
கேட்கப்பட்டது குறைந்த வெப்பநிலையில் வெளியிடப்படும் வெப்பம் (Q)₂)
ஜவாப் :
கார்னோட் இயந்திர செயல்திறன் :
e = (T_H - டி_L) / டி_H
e = (600 – 400) / 600
e = 200 / 600
e = 1/3
கார்னோ இயந்திரத்தால் செய்யப்படும் வேலை :
W = e Q₁
விளக்கம்: W = இயந்திரத்தால் செய்யப்பட்ட வேலை, e = இயந்திரத் திறன், Q₁ இயந்திரத்தால் உறிஞ்சப்பட்ட வெப்பம்.
W = (1/3)(Q₁)
3W = Q₁
Kகுறைந்த வெப்பநிலையில் அலோர் வெளியிடப்படுகிறது. :
Q₂ = கே₁ - டபிள்யூ
Q₂ = 3W– W
Q₂ = 2W
சரியான விடை B ஆகும்.

16. ஒரு கார்னோ சுழற்சியின் PV வரைபடம் பின்வரும் படத்தைப் போல் இருக்கும். வெப்பம் சுற்றுச்சூழலில் 3.000 ஜூல்கள் வெளியிடப்படும்போது, ​​அமைப்பால் உறிஞ்சப்படும் வெப்பம்…
அ. 3.000 ஜூல்
பி. 4.000 ஜே
சி. 4.800 ஜூல்
டி. 6.000 ஜூல்
இ. 8.000 J
கலந்துரையாடல்
அது அறியப்படுகிறது :
குறைந்த வெப்பநிலை (T)_L) = 500 கே
உயர் வெப்பநிலை (T)_H) = 800 கே
வெளியிடப்பட்ட வெப்பம் (Q)₂) = 3000 ஜூல்
கேட்கப்பட்டது அமைப்பால் உறிஞ்சப்பட்ட வெப்பம் (Q)₁)
ஜவாப் :
கார்னோட் இயந்திர செயல்திறன் :
e = (T_H - டி_L) / டி_H
e = (800 – 500) /8600
e = 300 / 800
e = 3/8
கார்னோ இயந்திரத்தால் செய்யப்படும் வேலை :
W = e Q₁
W = (3/8)(Q₁)
8W/3 = Q₁
 
Q₂ = கே₁ - டபிள்யூ
Q₂ = 8W/3 – 3W/3
Q₂ = 5W/3
3Q₂ = 5W
W = 3Q₂/5 = 3(3000)/5 = 9000/5 = 1800
Kஅலோர் அமைப்பால் உள்வாங்கப்பட்டது :
Q₁ = டபிள்யூ + கே₂ = 1800 + 3000 = 4800 ஜூல்
சரியான விடை C ஆகும்.

கேள்வி ஆதாரம்:

மேல்நிலைப் பள்ளி/தொழிற்கல்வி உயர்நிலைப் பள்ளிக்கான தேசியத் தேர்வு இயற்பியல் கேள்விகள்