현대 현실에서는 열 엔진의 광범위한 사용이 필요합니다. 이를 전기 모터로 교체하려는 수많은 시도는 지금까지 실패했습니다. 자율 시스템의 전기 축적과 관련된 문제는 해결하기 어렵습니다.

장기간 사용을 고려한 전력 배터리 제조 기술의 문제는 여전히 관련이 있습니다. 전기 자동차의 속도 특성은 내연 기관 자동차의 속도 특성과 거리가 멀습니다.

하이브리드 엔진을 만드는 첫 번째 단계는 대도시의 유해한 배출을 크게 줄여 환경 문제를 해결할 수 있습니다.

약간의 역사

증기 에너지를 운동 에너지로 변환하는 가능성은 고대부터 알려져 있었습니다. 기원전 130년: 철학자 알렉산드리아의 헤론(Heron of Alexandria)이 증기 장난감인 에어리파일(aeolipile)을 청중에게 선보였습니다. 증기로 채워진 구체는 거기서 나오는 제트의 영향으로 회전하기 시작했습니다. 이 현대식 증기 터빈의 원형은 당시에는 사용되지 않았습니다.

수년과 수세기 동안 철학자의 발전은 단지 재미있는 장난감으로 간주되었습니다. 1629년에 이탈리아의 D. Branchi가 능동 터빈을 만들었습니다. 증기는 블레이드가 장착된 디스크를 구동했습니다.

그 순간부터 증기기관의 급속한 발전이 시작되었습니다.

열기관

연료를 기계 부품 및 메커니즘의 운동 에너지로 변환하는 것은 열 엔진에 사용됩니다.

기계의 주요 부품: 히터(외부에서 에너지를 얻는 시스템), 작동 유체(유용한 작업 수행), 냉장고.

히터는 작동 유체가 유용한 작업을 수행하기에 충분한 내부 에너지 공급을 축적하도록 설계되었습니다. 냉장고는 과도한 에너지를 제거합니다.

효율성의 주요 특징을 열기관의 효율성이라고 합니다. 이 값은 난방에 소비되는 에너지의 양이 유용한 작업을 수행하는 데 소비되는 양을 보여줍니다. 효율성이 높을수록 기계 작동의 수익성이 높아지지만 이 값은 100%를 초과할 수 없습니다.

효율성 계산

히터가 Q 1 과 동일한 에너지를 외부로부터 획득한다고 가정합니다. 작동유체는 A일을 수행한 반면, 냉장고에 주어진 에너지는 Q2에 해당한다.

정의에 따라 효율성 값을 계산합니다.

θ= A / Q 1 . A = Q1 - Q2를 고려해보자.

따라서 공식 eta = (Q 1 - Q 2) / Q 1 = 1 - Q 2 / Q 1인 열 엔진의 효율을 통해 다음과 같은 결론을 내릴 수 있습니다.

• 효율성은 1(또는 100%)을 초과할 수 없습니다.
• 이 값을 최대화하려면 히터에서 받는 에너지를 늘리거나 냉장고에 제공되는 에너지를 줄여야 합니다.
• 연료의 품질을 변경하면 히터 에너지가 증가합니다.
• 엔진의 설계 특징은 냉장고에 제공되는 에너지를 줄일 수 있습니다.

이상적인 열기관

효율이 최대(이상적으로는 100%)인 엔진을 만드는 것이 가능합니까? 프랑스의 이론 물리학자이자 재능 있는 엔지니어인 Sadi Carnot은 이 질문에 대한 답을 찾으려고 노력했습니다. 1824년에 기체에서 일어나는 과정에 대한 그의 이론적 계산이 공개되었습니다.

이상적인 기계에 내재된 주요 아이디어는 이상적인 가스를 사용하여 가역적 과정을 수행하는 것으로 간주할 수 있습니다. 우리는 온도 T 1 에서 가스를 등온적으로 팽창시키는 것부터 시작합니다. 이에 필요한 열량은 Q 1 이며, 이후 가스는 열 교환 없이 팽창하며, 온도 T 2 에 도달하면 가스는 등온 압축되어 에너지 Q 2 를 냉장고로 전달합니다. 가스는 단열적으로 원래 상태로 돌아갑니다.

이상적인 카르노 열기관의 효율은 정확하게 계산하면 가열 장치와 냉각 장치 사이의 온도 차이와 히터 온도의 비율과 같습니다. 이는 다음과 같습니다: eta=(T 1 - T 2)/ T 1.

열 엔진의 가능한 효율(공식: eta = 1 - T 2 / T 1)은 히터와 냉각기의 온도에만 의존하며 100%를 초과할 수 없습니다.

더욱이, 이 관계를 통해 우리는 열기관의 효율이 냉장고가 온도에 도달할 때만 1과 같아질 수 있음을 증명할 수 있습니다. 알려진 바와 같이, 이 값은 달성할 수 없습니다.

카르노의 이론적 계산을 통해 모든 설계의 열기관의 최대 효율을 결정할 수 있습니다.

카르노가 증명한 정리는 다음과 같습니다. 어떤 상황에서도 임의의 열기관은 이상적인 열기관의 동일한 효율 값보다 더 큰 효율을 가질 수 없습니다.

문제 해결의 예

예시 1. 히터 온도가 800oC이고 냉장고 온도가 500oC 더 낮다면 이상적인 열기관의 효율은 얼마입니까?

T 1 = 800oC = 1073K, ΔT = 500oC = 500K, eta - ?

정의에 따르면: eta=(T 1 - T 2)/ T 1.

냉장고의 온도는 주어지지 않았지만 ΔT= (T 1 - T 2), 따라서:

θ= ΔT / T 1 = 500K/1073K = 0.46.

답: 효율성 = 46%.

예시 2. 획득한 1킬로줄의 히터 에너지로 인해 650J의 유용한 일이 수행되면 이상적인 열기관의 효율을 결정합니다. 냉각기 온도가 400K인 경우 열기관 히터의 온도는 얼마입니까?

Q 1 = 1 kJ = 1000 J, A = 650 J, T 2 = 400 K, eta - ?, T 1 = ?

이 문제에서 우리는 열 설비에 대해 이야기하고 있으며 그 효율은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

히터 온도를 결정하기 위해 이상적인 열 엔진의 효율 공식을 사용합니다.

eta = (T 1 - T 2)/ T 1 = 1 - T 2 / T 1.

수학적 변환을 수행한 후 다음을 얻습니다.

T 1 = T 2 /(1- eta).

T 1 = T 2 /(1- A / Q 1).

계산해보자:

θ= 650J/1000J = 0.65.

T 1 = 400K / (1- 650J / 1000J) = 1142.8K.

답: eta= 65%, T 1 = 1142.8K.

실제 상황

이상적인 열 엔진은 이상적인 프로세스를 염두에 두고 설계되었습니다. 일은 등온 과정에서만 수행되며 그 값은 카르노 사이클 그래프에 의해 제한되는 영역으로 결정됩니다.

현실적으로 온도 변화를 수반하지 않고 기체의 상태 변화 과정이 일어나도록 조건을 만드는 것은 불가능하다. 주변 물체와의 열교환을 배제하는 재료는 없습니다. 단열 과정을 수행하는 것이 불가능해집니다. 열 교환의 경우 가스 온도가 반드시 변해야 합니다.

실제 조건에서 생성된 열기관의 효율은 이상적인 엔진의 효율과 크게 다릅니다. 실제 엔진의 프로세스는 너무 빨리 발생하므로 부피를 변경하는 과정에서 작동 물질의 내부 열에너지 변화가 히터에서 유입되어 냉장고로 전달되는 열에 의해 보상될 수 없습니다.

기타 열기관

실제 엔진은 다양한 주기로 작동합니다.

• 오토 사이클(Otto Cycle): 단열적으로 일정한 부피 변화를 갖는 프로세스로, 폐쇄 사이클을 생성합니다.
• 디젤 사이클: 등압선, 단열, 등압선, 단열;
• 일정한 압력에서 발생하는 공정은 단열 공정으로 대체되어 사이클이 종료됩니다.

현대 기술 하에서 실제 엔진에서 평형 프로세스를 생성하는 것(이상적인 엔진에 더 가깝게 만드는 것)은 불가능합니다. 이상적인 열 설비와 동일한 온도 조건을 고려하더라도 열 엔진의 효율은 상당히 낮습니다.

그러나 효율 계산 공식의 역할을 축소해서는 안 됩니다. 왜냐하면 이것이 실제 엔진의 효율을 높이기 위한 작업 과정의 출발점이 되기 때문입니다.

효율성을 바꾸는 방법

이상적인 열 엔진과 실제 열 엔진을 비교할 때 후자의 냉장고 온도가 전혀 될 수 없다는 점에 주목할 가치가 있습니다. 일반적으로 대기는 냉장고로 간주됩니다. 대기 온도는 대략적인 계산에서만 허용됩니다. 경험에 따르면 냉각수 온도는 내연 기관(ICE로 약칭)의 경우와 마찬가지로 엔진의 배기 가스 온도와 동일합니다.

ICE는 우리 세계에서 가장 일반적인 열 엔진입니다. 이 경우 열기관의 효율은 연료 연소에 의해 생성되는 온도에 따라 달라집니다. 내연 기관과 증기 기관의 중요한 차이점은 공기-연료 혼합물에서 히터 기능과 장치 작동 유체의 병합입니다. 혼합물이 연소되면서 엔진의 움직이는 부분에 압력이 발생합니다.

작동 가스의 온도가 상승하여 연료의 특성이 크게 변경됩니다. 불행하게도 이 작업은 무한정 수행될 수 없습니다. 엔진의 연소실을 구성하는 모든 재료에는 고유한 녹는점이 있습니다. 이러한 재료의 내열성은 엔진의 주요 특징이자 효율성에 큰 영향을 미치는 능력입니다.

모터 효율 값

입구의 작동 증기 온도가 800K이고 배기 가스가 300K인 경우 이 기계의 효율은 62%입니다. 실제로 이 값은 40%를 넘지 않습니다. 이러한 감소는 터빈 케이싱을 가열할 때 열 손실로 인해 발생합니다.

내부 연소의 최고 값은 44%를 초과하지 않습니다. 이 값을 높이는 것은 가까운 미래의 문제입니다. 재료와 연료의 특성을 바꾸는 것은 인류 최고의 정신이 연구하고 있는 문제입니다.

효율성 요소를 찾는 방법. 전력을 통한 효율성 공식

효율성을 찾는 방법

효율성은 소비된 작업에 대한 메커니즘이나 장치에 의해 수행되는 사용 가능한 작업의 비율을 나타냅니다. 소비된 작업은 장치가 작업을 수행하기 위해 소비하는 에너지의 양인 경우가 많습니다.

필요할 것이예요

• - 자동차;
• - 온도계;
• - 계산기.

지침

2. 열 모터의 효율을 계산할 때 메커니즘에 의해 수행되는 기계적 작업을 적절한 작업으로 간주합니다. 소모된 일은 엔진의 에너지원인 연소된 연료에서 방출되는 열의 양을 구합니다.

3. 예. 자동차 엔진의 평균 견인력은 882N입니다. 100km 이동 시 7kg의 휘발유를 소비합니다. 모터의 효율을 결정합니다. 먼저 적합한 직업을 찾으세요. 이는 힘 F와 그 영향을 받는 물체가 덮는 거리 S의 곱과 같습니다. Аn=F?S. 7kg의 휘발유를 태울 때 방출되는 열량을 결정하십시오. 이것은 소비된 작업이 됩니다. Az = Q = q?m, 여기서 q는 연료의 연소 비열이고, 휘발유의 경우 42?m입니다. 10^6 J/kg이고 m은 이 연료의 질량입니다. 모터 효율은 효율=(F?S)/(q?m)?100%= (882?100000)/(42?10^6?7)?100%=30%와 같습니다.

4. 일반적으로 효율을 측정하기 위해 가스로 작업을 수행하는 모든 열기관(내연기관, 증기기관, 터빈 등)은 가스에서 방출되는 열의 차이와 동일한 효율 지수를 갖습니다. 히터 Q1과 냉장고 Q2가 수신한 히터와 냉장고의 열 차이를 구하고 히터 효율 = (Q1-Q2)/Q1의 열로 나눕니다. 여기서 효율성은 0에서 1까지의 약수 단위로 측정되며, 결과를 백분율로 변환하려면 100을 곱합니다.

5. 완벽한 열기관(카르노 기계)의 효율을 구하기 위해 히터 T1과 냉장고 T2의 온도차와 히터 효율의 온도의 비 = (T1-T2)/T1을 구합니다. 이는 히터와 냉장고의 특정 온도에서 특정 유형의 열기관에 허용되는 최대 효율입니다.

6. 전기 모터의 경우, 전력의 곱으로 소비된 일과 이를 완료하는 데 걸리는 시간을 구하십시오. 예를 들어, 3.2kW의 출력을 가진 크레인 전기 모터가 800kg의 하중을 10초 안에 3.6m 높이까지 들어올린다면 그 효율은 적합한 작업 비율 Аp=m?g?h와 같습니다. m은 하중의 질량, g?10 m /With? 자유 낙하 가속도, h는 하중이 상승한 높이, 소모된 작업 Az=P?t, 여기서 P는 모터의 출력, t는 모터 작동 시간입니다. 효율=Ap/Az?100%=(m?g?h)/(P?t)?100%=%=(800?10?3.6)/(3200?10)?100%를 결정하는 공식을 구하세요. =90%.

성능 지표(효율성)는 자동차 엔진, 기계 또는 기타 메커니즘 등 모든 시스템의 성능을 나타내는 지표입니다. 이는 주어진 시스템이 받는 에너지를 얼마나 효과적으로 사용하는지 보여줍니다. 효율성을 계산하는 것은 매우 쉽습니다.

지침

1. 대부분의 경우 효율은 특정 시간 간격으로 수신된 각 총 에너지에 대한 시스템에서 사용할 수 있는 에너지의 비율로 계산됩니다. 효율성에는 특정 측정 단위가 없다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 그러나 학교 커리큘럼에서는 이 값이 백분율로 측정됩니다. 위 데이터를 기반으로 한 이 지표는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다. = (A/Q)*100%, 어디에서? (“this”)는 원하는 효율, A는 시스템의 사용 가능한 성능, Q는 총 에너지 소비량, A와 Q는 줄 단위로 측정됩니다.

2. 위의 효율성 계산 방법은 배타적이지 않습니다. 왜냐하면 시스템(A)의 사용 가능한 작업은 다음 공식으로 계산되기 때문입니다. A = Po-Pi, 여기서 Po는 외부에서 시스템에 공급되는 에너지이고 Pi는 시스템 작동 중 에너지 손실. 위 식의 분자를 확장하면 다음과 같은 형식으로 쓸 수 있습니다. = ((Po-Pi)/Po)*100%.

3. 효율성 계산을 보다 명확하고 시각적으로 만들기 위해 예를 볼 수 있습니다.예 1: 시스템의 유용한 작동은 75J이고 작동에 소비되는 에너지의 양은 100J입니다. 이 시스템의 효율성. 이 문제를 해결하려면 첫 번째 공식을 사용하십시오. = 75/100 = 0.75 또는 75% 정답: 제안한 시스템의 효율성은 75%입니다.

4. 예 2: 모터를 작동시키기 위해 공급된 에너지는 100J이고, 이 모터의 작동 중 에너지 손실은 25J이므로 효율을 계산해야 합니다. 제안된 문제를 해결하려면 원하는 지표를 계산하기 위한 두 번째 공식을 사용하십시오. = (100-25)/100 = 0.75 또는 75%. 두 예의 결과는 동일했으며 두 번째 경우에는 분자 데이터가 더 자세히 분석되었습니다.

메모! 많은 유형의 최신 엔진(예: 로켓 엔진 또는 터보공기 엔진)에는 여러 작동 단계가 있으며, 전체 단계에는 위의 각 공식을 사용하여 계산되는 자체 효율성이 있습니다. 그러나 보편적인 지표를 찾으려면 해당 모터의 모든 작동 단계에서 알려진 모든 효율을 곱해야 합니다. = ?1*?2*?3*…*?.

유용한 조언: 효율성은 1보다 클 수 없으며 시스템 작동 중에는 필연적으로 에너지 손실이 발생합니다.

연관 운송은 공회전 중인 차량을 적재하는 것으로 구성된 운송 운송의 한 유형입니다. 화물 없이 운송을 강제로 이동해야 하는 상황은 계획된 운송 주문이 완료되기 전과 후에 모두 자주 발생합니다. 기업의 경우 추가 화물을 인수할 가능성은 최소한 재정적 손실의 감소를 의미합니다.

지침

1. 실제로 기업의 관련 화물 운송 이용 효과를 평가합니다. 이해해야 할 중요한 점은 주요(핵심) 운송 요청이 완료된 후 운송이 빈 상태로 이동해야 하는 시점에 관련 화물이 운송될 수 있다는 사실입니다. 기업 활동에서 이러한 상황이 정기적으로 발생하는 경우 이 운송 최적화 방법을 과감하게 선택하십시오.

2. 귀하의 차량이 중량과 치수 측면에서 운송할 수 있는 관련 화물을 추정하십시오. 차량의 화물 공간 일부가 비어 있는 경우에도 화물을 추월하는 것이 경제적으로 유리할 수 있습니다.

3. 주요 경로의 어느 지점에서 지나가는 화물을 실을 수 있는지 고려하십시오. 계획된 경로의 마지막 지점에서 이러한 화물을 수령하여 운송 기업이 위치한 곳으로 운송할 수 있다면 모든 사람이 더 편안할 것입니다. 그러나 그러한 상황이 항상 발생하는 것은 아닙니다. 그러므로 그러한 변태의 경제적 합리성을 계산하면서 경로에서 약간 벗어날 가능성도 고려하십시오.

4. 화물을 정기운송하는 회사가 화물의 귀국운송을 요구하는지 확인한다. 이 경우 문제의 가격에 합의하고 추가적인 상호 이익이 되는 협력의 보안을 보장하는 것이 훨씬 쉽습니다.

5. 화물 운송 분야의 정보 서비스를 제공하는 여러 전문 인터넷 포털을 찾으십시오. 평소와 마찬가지로 해당 회사의 웹사이트에는 귀하의 경로에 따라 관련 화물을 찾고 해당 요청을 남길 수 있는 해당 섹션이 있습니다. 대부분의 경우 이러한 확률을 사용하려면 최소한 사이트에 등록해야 합니다. 정보 소스에 반대 제안에 대한 논리적 검토 가능성이 내장되어 있으면 완벽할 것입니다.

6. 서로 다른 고객의 소형 화물을 한 가지 유형의 운송으로 선택한 방향으로 운송하는 경우 통합 운송을 게을리하지 마십시오. 이 경우 운송은 선택한 방향으로 셔틀 경로를 만들어야 합니다.

메모! 지나가는 화물을 감지하는 것은 전혀 어렵지 않습니다! 우리 서비스의 주요 임무는 다양한 다운로드를 검색하는 것입니다. 이는 사용자가 최대한 편리하게 할 수 있을 뿐만 아니라 무료로 할 수 있는 일입니다. 현대 정보 기술을 기반으로 운영되는 당사 시스템의 도움으로 화물을 매우 쉽게 감지할 수 있습니다.

유용한 조언 분명히 당신은 러시아, CIS 및 유럽 전역에 물품을 운송하여 돈을 벌기 위해 거대한 트럭을 구입하거나 임대하기로 결정했습니다. 운전자를 고용하든 직접 운전하든 상관없이 운송을 위해서는 고객, 즉 화물이 필요합니다. 그렇다면 트럭에 넣을 화물을 어디서 어떻게 찾을 수 있는지 확실히 생각하거나 이미 생각했을 것입니다.

엔진의 적절한 작동에 대한 지표를 찾으려면 적절한 작업을 지출로 나누고 100%를 곱해야 합니다. 열 엔진의 경우, 연료 연소 중에 방출되는 열에 대한 작동 시간을 곱한 출력의 비율로 이 값을 구합니다. 이론적으로 열기관의 효율은 냉장고와 히터의 온도 비율에 따라 결정됩니다. 전기 모터의 경우 소비되는 전류의 전력에 대한 전력의 비율을 찾으십시오.

필요할 것이예요

• 내연기관(ICE) 여권, 온도계, 테스터

지침

1. 내연 기관의 효율성 결정 해당 엔진의 기술 문서에서 그 힘을 찾으십시오. 탱크에 일정량의 연료를 채우고 엔진을 시동하여 일정 시간 동안 전체 사이클로 작동하여 여권에 표시된 최대 출력을 개발합니다. 스톱워치를 사용하여 엔진 작동 시간을 초 단위로 기록합니다. 잠시 후 엔진을 멈추고 남은 연료를 배출합니다. 처음에 주입한 연료량에서 최종 부피를 빼서 소비된 연료량을 구합니다. 표를 사용하여 밀도를 구하고 부피를 곱하여 소비된 연료의 질량 m =? V. 질량을 킬로그램으로 표현합니다. 연료 유형(가솔린 또는 디젤)에 따라 표에서 연소 비열을 결정하십시오. 효율을 결정하려면 최대 출력에 엔진 작동 시간을 곱하고 100%를 곱한 다음 결과를 질량 및 연소 비열 효율 =P t 100%/(qm)으로 단계적으로 나눕니다.

2. 완벽한 열기관의 경우 카르노의 공식을 적용하는 것이 가능하다. 이를 위해서는 연료의 연소 온도를 알아내고 특수 온도계를 사용하여 냉장고의 온도(배기 가스)를 측정합니다. 섭씨온도로 측정한 온도에 273이라는 숫자를 더해 무조건 눈금으로 환산하고, 1에서 냉장고 온도와 히터온도의 비율(연료연소온도)을 빼면 효율 = (1) -Tcol/Tnag) 100%. 효율성을 계산하는 이 옵션은 외부 환경과의 기계적 마찰 및 열 교환을 고려하지 않습니다.

3. 전기 모터의 효율 결정 기술 문서에 따라 전기 모터의 정격 출력을 알아보세요. 이를 전류원에 연결하여 최대 샤프트 사이클을 달성하고 테스터의 도움을 받아 전압과 회로의 전류를 측정합니다. 효율성을 결정하려면 문서에 명시된 전력을 전류와 전압의 곱으로 나누고 총합에 100% 효율성 =P 100%/(I U)을 곱합니다.

주제에 관한 비디오

메모! 모든 계산에서 효율성은 100% 미만이어야 합니다.

정규 인구 역학을 검토하기 위해 사회학자는 전체 계수를 결정해야 합니다. 주요 지표는 출산율, 사망률, 결혼 및 자연 소득의 지표입니다. 이를 바탕으로 특정 시점의 인구통계학적 그림을 그리는 것이 가능합니다.

지침

1. 종합지표는 상대적 지표임을 참고하시기 바랍니다. 따라서 특정 기간, 예를 들어 1년의 출생 수는 일반적인 출산율과 다릅니다. 이는 그것을 찾을 때 전체 인구에 대한 데이터가 고려된다는 사실 때문입니다. 이를 통해 현재 연구 결과를 전년도 결과와 비교할 수 있습니다.

2. 청구 기간을 결정합니다. 예를 들어, 결혼율을 찾으려면 결혼 횟수에 관심이 있는 기간을 결정해야 합니다. 따라서 지난 6개월 동안의 데이터는 5년 기간을 결정할 때 받게 되는 데이터와 크게 다를 것입니다. 전체 지표를 계산할 때 계산 기간이 연 단위로 지정된다는 점을 고려하세요.

3. 전체 인구를 결정합니다. 인구조사 자료를 참고하면 비슷한 형태의 자료를 얻을 수 있다. 출산율, 사망률, 결혼 및 이혼율에 대한 일반적인 지표를 결정하려면 전체 인구와 계산 기간의 곱을 찾아야 합니다. 결과 숫자를 분모에 씁니다.

4. 분자 자리에 원하는 상대값에 해당하는 무조건 표시를 입력합니다. 예를 들어, 보편적 출생률을 결정하는 작업에 직면했다면 분자 대신 해당 기간 동안 태어난 총 자녀 수를 반영하는 숫자가 있어야 합니다. 목표가 사망률 또는 결혼율 계층을 결정하는 것이라면 분자 대신 계산 기간에 사망한 사람의 수 또는 결혼한 사람의 수를 각각 입력합니다.

5. 결과 숫자에 1000을 곱합니다. 이것이 원하는 전체 지표가 됩니다. 일반 소득 지표를 찾는 작업에 직면했다면 출생률에서 사망률을 뺍니다.

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'일'이라는 단어는 개인에게 생존 수단을 제공하는 모든 행위를 의미합니다. 즉, 그는 그에 대한 육체적 보상을 받습니다. 그럼에도 불구하고 사람들은 여가 시간에 무료로든 순전히 상징적인 비용으로든 도움이 필요한 사람들을 지원하고 안뜰과 거리 개선, 조경 등을 목표로 하는 사회적으로 유익한 작업에 참여할 준비가 되어 있습니다. 그러한 자원봉사자의 수는 여전히 엄청날 것입니다. 그러나 그들은 종종 자신의 봉사가 어디에 필요한지 알지 못합니다.

지침

1. 사회적으로 유용한 활동의 ​​가장 유명한 유형 중 하나는 자선 활동입니다. 여기에는 장애인, 노인, 노숙자 등 궁핍하고 사회적으로 취약한 집단에 대한 지원이 포함됩니다. 한마디로, 어떤 이유로 어려운 삶의 상황에 처한 모든 사람에게.

2. 이러한 지원 제공에 참여하기를 원하는 자원봉사자는 가장 가까운 자선 단체나 공공 지원 부서에 문의해야 합니다. 가장 가까운 교회에 문의할 수 있습니다. 성직자는 자신의 무리 중 어느 쪽이 특히 지원이 필요한지 알고 있을 것입니다.

3. 거주지에서 말 그대로 주도권을 잡을 수도 있습니다. 미혼 연금 수급자, 장애인 또는 계좌에 전체 루블을 가지고 있는 미혼모는 아마도 아파트 건물에 거주할 것입니다. 그들에게 가능한 모든 도움을 주십시오. 반드시 금전적 기부로 구성될 필요는 없습니다. 예를 들어 때때로 식료품점이나 약국에 가서 약을 사는 것이 허용됩니다.

4. 많은 사람들이 고향 개선에 참여하고 싶어합니다. 그들은 지역 청소와 조경을 담당하는 지방 자치 단체의 관련 기관에 연락해야 합니다. 아마 일이 있을 거예요. 또한 집 창문 아래에 화단을 만들고 꽃을 심는 것이 스스로 허용됩니다.

5. 동물을 정말 사랑하고 길 잃은 개와 고양이를 돕고 싶어하는 사람들이 있습니다. 귀하가 이 범주에 속한다면 지역 동물 권리 단체나 동물 보호소 주인에게 연락하세요. 글쎄, 당신이 동물원이 있는 거대한 도시에 살고 있다면, 동물을 돌보는 데 보조자가 필요한지 행정부에 문의하십시오. 늘 그렇듯, 그러한 도움의 제안은 감사한 마음으로 받아들여집니다.

6. 젊은 세대의 교육을 잊을 수 없습니다. 예를 들어 열정적인 자원봉사자가 학교 클럽이나 문화창의센터에서 수업을 할 수 있다면 그는 엄청난 이익을 가져올 것입니다. 한마디로, 모든 취향과 가능성에 따라 사람들을 돌보는 데 사회적으로 적합한 직업이 많이 있습니다. 욕망이있을 것입니다.

습도 표시기는 미기후 매개변수를 결정하는 데 사용되는 표시기입니다. 상당히 오랜 기간 동안 해당 지역의 강수량에 대한 정보가 있으면 계산할 수 있습니다.

습도 지수

가습 계수는 특정 지역의 미기후 습도 정도를 평가하기 위해 기상학 전문가가 개발한 특수 지표입니다. 미기후는 특정 지역의 기상 조건에 대한 장기적인 반응을 나타내는 것으로 간주되었습니다. 결과적으로 장기간에 걸쳐 수분 지표를 고려하기로 결정했습니다. 평소와 같이 이 지표는 해당 연도 동안 수집된 데이터를 기반으로 계산됩니다. 따라서 수분 지표는 이 기간 동안 떨어지는 강수량이 얼마나 큰지를 보여줍니다. 고려중인 지역에 속합니다. 이는 결국 이 지역의 일반적인 식생 유형을 결정하는 주요 요인 중 하나입니다.

수분 지수 계산

수분 지수 계산식은 K = R / E입니다. 이 공식에서 기호 K는 실제 수분 지수를 나타내고, 기호 R은 해당 연도 동안 특정 지역에 내린 강수량을 나타내며, 밀리미터 단위. 마지막으로 기호 E는 같은 기간 동안 지구 표면에서 증발한 강수량을 나타냅니다. 밀리미터 단위로 표시되는 명시된 강수량은 토양 유형, 특정 시간에 특정 지역의 온도 및 기타 요인에 따라 달라집니다. 결과적으로, 주어진 공식의 명백한 단순성에도 불구하고 수분 표시기의 계산에는 정밀 기기를 사용하여 많은 수의 사전 측정이 필요하며 상당히 큰 규모의 기상학자 팀에 의해서만 수행될 수 있습니다. 특정 지역에서는 평소와 같이 이러한 모든 지표를 고려하여 이 지역에서 어떤 유형의 식생이 우세한지를 높은 신뢰성으로 결정할 수 있습니다. 따라서 습도 지수가 1을 초과하면 해당 지역의 습도 수준이 높음을 나타내며 이는 타이가, 툰드라 또는 숲-툰드라와 같은 식생 유형의 이점을 수반합니다. 만족스러운 수분 수준은 수분 지수 1에 해당하며, 평소와 같이 혼합림 또는 활엽수림이 우세한 것이 특징입니다. 0.6에서 1 사이의 습도 지수는 산림 대초원 지역의 경우 일반적이며 0.3~0.6(초원의 경우), 0.1~0.3(반사막 지역의 경우), 0~0.1(사막의 경우)입니다.

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능률

우리가 별장에서 휴식을 취하고 있는데 우물에서 물을 길어야 한다고 가정해 보겠습니다. 우리는 양동이를 낮추고 물을 떠서 들어 올리기 시작합니다. 우리의 목표가 무엇인지 잊었나요? 맞습니다. 물을 좀 드세요. 하지만 보세요. 우리는 물뿐만 아니라 양동이 자체와 물이 매달린 무거운 사슬도 들어 올리고 있습니다. 이는 두 가지 색상의 화살표로 상징됩니다. 우리가 들어 올리는 하중의 무게는 물의 무게와 양동이 및 체인의 무게를 합한 것입니다.

상황을 질적으로 고려하여 다음과 같이 말할 것입니다. 물을 키우는 유용한 작업과 함께 버킷과 체인을 들어 올리는 다른 작업도 수행합니다. 물론 사슬과 양동이가 없으면 물을 길을 수 없지만 궁극적인 목표의 관점에서 볼 때 그 무게는 우리에게 "해를 끼칩니다". 이 가중치가 더 작다면 수행된 총 작업도 더 적을 것입니다(유용한 작업이 동일할 경우).

이제 이들 작품에 대한 정량적 연구로 넘어가 효율성이라는 물리량을 소개하겠습니다.

일. 로더는 가공을 위해 선택한 사과를 바구니에서 트럭으로 붓습니다. 빈 바구니의 질량은 2kg이고, 그 안에 들어 있는 사과의 무게는 18kg입니다. 전체 작업에서 로더의 유용한 작업이 차지하는 비중은 얼마입니까?

해결책. 본업은 사과를 바구니에 담아 옮기는 것입니다. 이 작업은 사과 들어올리기, 바구니 들어올리기 작업으로 구성됩니다. 중요: 사과를 들어 올리는 작업은 유용한 작업이지만, 바구니를 들어 올리는 작업은 "쓸모가 없습니다". 로더 작업의 목적은 사과만 옮기는 것이기 때문입니다.

표기법을 소개하겠습니다. Fя는 손이 사과만 들어 올리는 힘이고, Fк는 손이 바구니만 들어 올리는 힘입니다. 이들 각각의 힘은 상응하는 중력과 동일합니다: F=mg.

A = ±(F||· l)  공식을 사용하여 이 두 힘의 작용을 "작성"합니다.

Auseful = +Fя · lя = mя g · h 및 Аuseless = +Fк · lк = mк g · h

총 작업은 두 작업으로 구성됩니다. 즉, 그 합계와 같습니다.

Afull = 유용 + 쓸모 없음 = mя g h + mк g h = (mя + mк) · g h

문제에서 우리는 전체 작업에서 로더의 유용한 작업의 비율을 계산하라는 요청을 받았습니다. 유용한 작업을 총계로 나누어 이를 수행해 보겠습니다.

물리학에서 이러한 비율은 일반적으로 백분율로 표시되며 그리스 문자 "eta"(읽기: "this")로 표시됩니다. 결과적으로 우리는 다음을 얻습니다:

eta = 0.9 또는 eta = 0.9 100% = 90%, 이는 동일합니다.

이 숫자는 로더의 전체 작업 중 100% 중 유용한 작업의 비율이 90%임을 보여줍니다. 문제가 해결되었습니다.

수행된 총 작업에 대한 유용한 작업의 비율과 동일한 물리량은 물리학에서 고유한 이름인 효율성-효율성 요소를 갖습니다.

이 공식을 사용하여 효율을 계산한 후 일반적으로 100%를 곱합니다. 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 효율성을 이 공식으로 대체하려면 해당 값을 퍼센트에서 소수점 이하 자릿수로 변환하고 100%로 나누어야 합니다.

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열기관 효율. 열기관 효율

다양한 유형의 기계 작동은 열 엔진의 효율성과 같은 중요한 지표가 특징입니다. 매년 엔지니어들은 연료 소비를 줄이면서 사용 결과를 극대화할 수 있는 고급 장비를 만들기 위해 노력하고 있습니다.

열기관 장치

효율성이 무엇인지 이해하기 전에 이 메커니즘이 어떻게 작동하는지 이해하는 것이 필요합니다. 작동 원리를 모르면 이 지표의 본질을 알아내는 것이 불가능합니다. 열기관은 내부 에너지를 이용하여 일을 수행하는 장치이다. 열에너지를 기계적 에너지로 변환하는 열기관은 온도가 상승함에 따라 물질의 열팽창을 이용합니다. 고체 엔진에서는 물질의 부피뿐만 아니라 몸체의 모양도 변경할 수 있습니다. 그러한 엔진의 작용은 열역학 법칙의 적용을 받습니다.

동작 원리

열기관의 작동 원리를 이해하려면 설계의 기본 사항을 고려해야 합니다. 장치를 작동하려면 뜨거운 것(히터)과 차가운 것(냉장고, 냉각기)의 두 몸체가 필요합니다. 열기관의 작동 원리(열기관 효율)는 유형에 따라 다릅니다. 종종 냉장고는 증기 응축기이고 히터는 화실에서 연소되는 모든 유형의 연료입니다. 이상적인 열기관의 효율은 다음 공식으로 구합니다.

효율성 = (Theat - Cool) / Theat. x 100%.

이 경우 실제 엔진의 효율은 이 공식에 따라 구한 값을 결코 초과할 수 없습니다. 또한 이 수치는 위에서 언급한 값을 초과하지 않습니다. 효율성을 높이기 위해 히터 온도를 높이고 냉장고 온도를 낮추는 경우가 가장 많습니다. 이 두 프로세스는 모두 장비의 실제 작동 조건에 따라 제한됩니다.

열기관이 작동하면 가스가 에너지를 잃기 시작하고 특정 온도까지 냉각되면서 작업이 완료됩니다. 후자는 일반적으로 주변 대기보다 몇도 더 높습니다. 이것이 냉장고의 온도입니다. 이 특수 장치는 배기 증기의 냉각 및 후속 응축을 위해 설계되었습니다. 응축기가 있는 경우 냉장고의 온도가 주변 온도보다 낮은 경우가 있습니다.

열기관에서는 물체가 가열되어 팽창할 때 일을 하기 위해 내부 에너지를 모두 포기할 수 없습니다. 열의 일부는 배기 가스나 증기와 함께 냉장고로 전달됩니다. 열 내부 에너지의 이 부분은 필연적으로 손실됩니다. 연료 연소 중에 작동 유체는 히터로부터 일정량의 열 Q1을 받습니다. 동시에 열에너지의 일부를 냉장고로 전달하는 작업 A를 계속 수행합니다. Q2

효율성은 에너지 변환 및 전달 분야에서 엔진의 효율성을 나타냅니다. 이 지표는 종종 백분율로 측정됩니다. 효율성 공식:

eta*A/Qx100%, 여기서 Q는 소비된 에너지이고, A는 유용한 작업입니다.

에너지 보존 법칙에 따르면 효율성은 항상 1보다 작다는 결론을 내릴 수 있습니다. 즉, 거기에 소비되는 에너지보다 더 유용한 일은 결코 없을 것입니다.

엔진 효율은 히터에서 공급되는 에너지에 대한 유용한 작업의 비율입니다. 이는 다음 수식의 형태로 표현될 수 있습니다.

eta = (Q1-Q2)/Q1, 여기서 Q1은 히터에서 받는 열이고, Q2는 냉장고에 주는 열입니다.

열기관 작동

열기관이 한 일은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

A = |QH| - |QX|, 여기서 A는 일, QH는 히터로부터 받는 열량, QX는 냉각기에 주는 열량입니다.

|QH| - |QX|)/|QH| = 1 - |QX|/|QH|

이는 엔진이 수행한 일과 받은 열량의 비율과 같습니다. 이 전달 중에 열에너지의 일부가 손실됩니다.

카르노 엔진

열기관의 최대 효율은 카르노 장치에서 관찰됩니다. 이는 이 시스템에서 히터(Tn)와 쿨러(Tx)의 절대 온도에만 의존한다는 사실 때문입니다. 카르노 사이클에 따라 작동하는 열기관의 효율은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

(Tn - Tx)/ Tn = - Tx - Tn.

열역학 법칙을 통해 가능한 최대 효율을 계산할 수 있습니다. 이 지표는 프랑스 과학자이자 엔지니어인 Sadi Carnot에 의해 처음 계산되었습니다. 그는 이상기체로 작동하는 열기관을 발명했습니다. 이는 2개의 등온선과 2개의 단열의 주기로 작동합니다. 작동 원리는 매우 간단합니다. 히터가 가스 용기에 연결되어 결과적으로 작동 유체가 등온으로 팽창합니다. 동시에 그것은 기능하고 일정량의 열을 받습니다. 그 후 용기는 단열됩니다. 그럼에도 불구하고 가스는 계속해서 팽창하지만 단열적으로(환경과의 열 교환 없이) 팽창합니다. 이때 온도는 냉장고 수준으로 떨어진다. 이 순간 가스는 냉장고와 접촉하여 등각 압축 중에 일정량의 열을 방출합니다. 그런 다음 용기를 다시 단열합니다. 이 경우 가스는 원래의 부피와 상태로 단열 압축됩니다.

품종

오늘날에는 다양한 원리와 연료로 작동하는 다양한 유형의 열기관이 있습니다. 그들은 모두 자신의 효율성을 가지고 있습니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

내연기관(피스톤)은 연소하는 연료의 화학적 에너지 중 일부가 기계적 에너지로 변환되는 메커니즘입니다. 이러한 장치는 가스 및 액체일 수 있습니다. 2행정 엔진과 4행정 엔진이 있습니다. 지속적인 듀티 사이클을 가질 수 있습니다. 연료 혼합물을 준비하는 방법에 따르면 이러한 엔진은 기화기(외부 혼합물 형성 포함)와 디젤(내부 포함)입니다. 에너지 변환기의 종류에 따라 피스톤, 제트, 터빈, 복합형으로 구분됩니다. 이러한 기계의 효율성은 0.5를 초과하지 않습니다.

스털링 엔진은 작동 유체가 제한된 공간에 위치하는 장치입니다. 일종의 외연기관이다. 작동 원리는 체적 변화로 인한 에너지 생성과 함께 신체의 주기적인 냉각/가열을 기반으로 합니다. 이것은 가장 효율적인 엔진 중 하나입니다.

연료를 외부 연소하는 터빈(회전) 엔진. 이러한 설치는 화력 발전소에서 가장 자주 발견됩니다.

터빈(회전식) 내연 기관은 화력 발전소에서 피크 모드로 사용됩니다. 다른 사람들만큼 널리 퍼지지는 않습니다.

터빈 엔진은 프로펠러를 통해 추력의 일부를 생성합니다. 나머지는 배기가스에서 얻습니다. 그 디자인은 샤프트에 프로펠러가 장착된 회전식 엔진(가스터빈)입니다.

다른 유형의 열 엔진

배기가스로부터 추력을 얻는 로켓, 터보제트, 제트 엔진.

고체 엔진은 고체 물질을 연료로 사용합니다. 작동 중에 변하는 것은 부피가 아니라 모양입니다. 장비를 작동할 때 극히 작은 온도차가 사용됩니다.

어떻게 효율성을 높일 수 있나요?

열기관의 효율을 높이는 것이 가능합니까? 답은 열역학에서 찾아야 합니다. 그녀는 다양한 유형의 에너지의 상호 변환을 연구합니다. 사용 가능한 모든 열에너지를 전기적, 기계적 등으로 변환하는 것은 불가능하다는 것이 입증되었습니다. 그러나 열에너지로의 변환은 아무런 제한없이 발생합니다. 이는 열에너지의 특성이 입자의 무질서한(혼란스러운) 움직임에 기반을 두고 있다는 사실 때문에 가능합니다.

신체가 더 많이 가열될수록 구성 분자가 더 빨리 움직입니다. 입자의 움직임이 더욱 불규칙해집니다. 이와 함께 질서가 쉽게 혼돈으로 변할 수 있고 질서를 세우기가 매우 어렵다는 사실을 모두가 알고 있습니다.

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효율성 요소(efficiency)는 아마도 모든 시스템과 장치에 적용될 수 있는 용어입니다. 사람에게도 효율성 요소가 있지만 아직 이를 찾는 객관적인 공식은 없을 것입니다. 이 기사에서는 효율성이 무엇인지, 그리고 다양한 시스템에서 효율성을 계산하는 방법에 대해 자세히 설명합니다.

효율성 정의

효율성은 에너지 출력 또는 변환 측면에서 시스템의 효율성을 특성화하는 지표입니다. 효율성은 측정할 수 없는 양이며 0에서 1 사이의 숫자 값 또는 백분율로 표시됩니다.

일반식

효율성은 기호 ►로 표시됩니다.

효율성을 찾는 일반적인 수학 공식은 다음과 같습니다.

Δ=A/Q, 여기서 A는 시스템이 수행하는 유용한 에너지/작업이고, Q는 유용한 출력을 얻는 프로세스를 구성하기 위해 이 시스템이 소비하는 에너지입니다.

불행하게도 효율성 요소는 에너지 보존 법칙에 따라 소비된 에너지보다 더 많은 일을 얻을 수 없기 때문에 항상 1보다 작거나 같습니다. 또한 유용한 작업에는 항상 메커니즘 가열과 같은 손실이 수반되기 때문에 효율성이 실제로 단일성과 같은 경우는 거의 없습니다.

열기관 효율

열기관은 열에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치이다. 열기관에서 일은 히터에서 받는 열량과 냉각기에 제공되는 열량의 차이에 의해 결정되므로 효율은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

• Δ=Qн-Qх/Qн, 여기서 Qн은 히터로부터 받은 열량이고, Qх는 냉각기에 주는 열량입니다.

카르노 사이클에서 작동하는 엔진이 가장 높은 효율을 제공한다고 믿어집니다. 이 경우 효율성은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

• Δ=T1-T2/T1, 여기서 T1은 온천의 온도, T2는 차가운 온천의 온도입니다.

전기 모터 효율

전기 모터는 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하는 장치이므로, 여기서 효율은 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하는 장치의 효율 비율입니다. 전기 모터의 효율을 찾는 공식은 다음과 같습니다.

• Δ=P2/P1, 여기서 P1은 공급된 전력이고, P2는 엔진에 의해 생성된 유용한 기계 동력입니다.

전력은 시스템 전류와 전압(P=UI)의 곱으로 구하고, 기계력은 단위 시간당 작업 비율(P=A/t)로 나타냅니다.

변압기 효율

변압기는 주파수를 유지하면서 한 전압의 교류를 다른 전압의 교류로 변환하는 장치입니다. 또한 변압기는 교류를 직류로 변환할 수도 있습니다.

변압기의 효율은 다음 공식으로 구합니다.

• Δ=1/1+(P0+PL*n2)/(P2*n), 여기서 P0은 무부하 손실, PL은 부하 손실, P2는 부하에 공급되는 유효전력, n은 상대적 정도 부하의.

효율성이냐, 효율성이 아니냐?

효율성 외에도 에너지 프로세스의 효율성을 특징짓는 여러 지표가 있으며 때로는 130% 정도의 효율성과 같은 설명을 접할 수 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 이 용어는 완전히 정확하게 사용되지 않으며, 대부분의 경우 저자나 제조업체는 이 약어가 약간 다른 특성을 의미하는 것으로 이해합니다.

예를 들어, 열 펌프는 소비하는 것보다 더 많은 열을 방출할 수 있다는 점에서 구별됩니다. 따라서 냉동 기계는 제거를 조직하는 데 드는 에너지보다 더 많은 열을 냉각 대상에서 제거할 수 있습니다. 냉동 기계의 효율 지표를 냉동 계수라고 하며 문자 ΐ로 표시되고 공식: ΐ=Qx/A로 결정됩니다. 여기서 Qx는 차가운 끝에서 제거된 열이고 A는 제거 과정에 소비된 작업입니다. . 그러나 때로는 냉동계수를 냉동기의 효율이라고도 합니다.

유기 연료로 작동하는 보일러의 효율은 일반적으로 낮은 발열량을 기준으로 계산되며 1보다 클 수 있다는 점도 흥미 롭습니다. 그러나 여전히 전통적으로 효율성이라고 불립니다. 더 높은 발열량으로 보일러의 효율을 결정하는 것이 가능하며 항상 1보다 작습니다. 그러나 이 경우 보일러의 성능을 다른 설비의 데이터와 비교하는 것이 불편할 것입니다.

슬라이드 1

시립 자치 교육 기관 "중등 학교 No. 1", Malaya Vishera, Novgorod 지역 문제 해결을 위한 알고리즘으로 효율성을 결정합니다. 부피에 대한 압력의 의존성 그래프에 따른 열주기 2011년 최고 자격 카테고리의 Lukyanets Nadezhda Nikolaevna 물리학 교사가 편집함

슬라이드 2

과제는 압력 대 부피의 그래프에서 효율성을 결정하는 것입니다. 단원자 이상 기체를 작동 유체로 사용하고 그림에 표시된 주기에 따라 작동하는 열 엔진의 효율을 계산하십시오. 새 도면 및 레코드의 모양은 마우스를 클릭한 후에만 발생합니다.

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과제는 압력 대 부피의 그래프에서 효율성을 결정하는 것입니다. 단원자 이상 기체를 작동 유체로 사용하고 그림에 표시된 주기에 따라 작동하는 열 엔진의 효율을 계산하십시오.

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힌트 1. 그러므로 각 공정에서 온도 변화에 따라 받아들이거나 발산하는 열의 양을 결정하는 것이 필요합니다. 열량은 열역학 제1법칙에 따라 계산됩니다.

슬라이드 5

힌트 2. 어떤 과정에서 수행되는 작업은 좌표 P(V)에서 그래프 아래에 표시된 그림의 면적과 수치적으로 동일합니다. 음영처리된 그림의 면적은 공정 2-3의 작업과 같고, 음영처리된 그림의 면적은 공정 4-1의 작업과 동일하며, 이 기체의 작업이 음수이다 , 왜냐하면 4에서 1로 볼륨이 감소합니다. 사이클당 작업은 이러한 작업의 합과 같습니다. 따라서 사이클당 가스가 수행한 일은 수치적으로 이 사이클의 면적과 동일합니다.

슬라이드 6

문제를 해결하기 위한 알고리즘. 1. 효율성 공식을 적어보세요. 2. 좌표 P, V의 공정 그림 영역을 기준으로 가스의 작업을 결정합니다. 3. 어떤 과정에서 열량이 흡수되고 방출되지 않는지 분석합니다. 4.열역학 제1법칙을 이용하여 받은 열의 양을 계산하세요. 5. 효율성을 계산합니다.

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1. 효율성 공식을 적어보세요. 2. 좌표 P, V의 공정 그림 영역을 기준으로 가스의 작업을 결정합니다. 해결책

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1. 프로세스1~2. V = const, P T Q 가 흡수됨 2. 과정 2 - 3. P = const, V , T Q 가 흡수됨 3. 과정 3 - 4. V = const, P , T Q 가 해제됨 4. 과정 4 - 1. P = const, V , T Q 방출 3. 어떤 과정에서 열량이 흡수되고 방출되지 않는지 분석합니다.

슬라이드 9

공정 1-2의 경우 4. 열역학 제1법칙을 이용하여 받은 열량을 계산합니다. 따라서 등방성 공정의 경우 하위 방정식에서 상위 방정식을 뺍니다.

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문제를 해결하려면 열기관의 효율을 결정하기 위해 알려진 식을 사용해야 하며 식(13.17)은 이상적인 열기관에만 유효하다는 점을 명심해야 합니다.

작업 1.

증기 기관의 보일러 온도는 160°C이고 냉장고 온도는 10°C입니다.
연소 비열이 2.9 10 7 J/kg이고 무게가 200 kg인 석탄을 60%의 효율로 용광로에서 연소할 경우 기계가 이론적으로 수행할 수 있는 최대 일은 얼마입니까?

해결책.

최대 작업은 Carnot 사이클에 따라 작동하는 이상적인 열 엔진에 의해 수행될 수 있으며 효율은 eta = (T 1 - T 2)/T 1입니다. 여기서 T 1 및 T 2는 히터의 절대 온도이고 냉장고. 모든 열 엔진의 경우 효율은 공식 eta = A/Q 1로 결정됩니다. 여기서 A는 열 엔진에 의해 수행되는 작업이고 Q 1은 기계가 히터로부터 받는 열의 양입니다.
문제의 조건에서 Q 1이 연료 연소 중에 방출되는 열량의 일부라는 것이 분명합니다. Q 1 = eta 1 mq.

그렇다면 A = eta 1 mq(1 - T 2 /T 1) = 1.2 10 9 J는 어디에 있습니까?

작업 2.

N = 14.7 kW의 출력을 갖는 증기 ​​기관은 연소 비열 q = 3.3 10 7 J/kg으로 1시간 작동당 무게 m = 8.1 kg의 연료를 소비합니다.
보일러 온도 200°C, 냉장고 58°C.
이 기계의 효율을 결정하고 이를 이상적인 열기관의 효율과 비교하십시오.

해결책.

열기관의 효율은 연료 연소 중에 방출되는 소비된 열량 Qlt에 대한 완료된 기계적 작업 A의 비율과 같습니다.
열량 Q 1 = mq.

동시에 수행된 작업 A = Nt.

따라서 eta = A/Q 1 = Nt/qm = 0.198, 즉 eta ≒ 20%입니다.

이상적인 열기관의 경우 η < η ид.

작업 3.

효율 θ를 갖는 이상적인 열기관은 역순환으로 작동합니다(그림 13.15).

기계적인 일 A를 수행함으로써 냉장고에서 빼앗을 수 있는 최대 열량은 얼마인가?

냉동 기계는 역순환으로 작동하기 때문에 열이 덜 가열된 물체에서 더 가열된 물체로 전달되기 위해서는 외부 힘이 긍정적인 일을 해야 합니다.
냉동기의 개략도: 열량 Q 2 가 냉장고에서 가져오고, 일은 외부 힘에 의해 이루어지며, 열량 Q 1 은 히터로 전달됩니다.
따라서, Q 2 = Q 1 (1 - eta), Q 1 = A/eta.

마지막으로, Q 2 = (A/eta)(1 - eta)입니다.

출처: "물리학 - 10학년", 2014, 교과서 Myakishev, Bukhovtsev, Sotsky

열역학의 기초. 열 현상 - 물리학, 10학년 교과서 - 교실 물리학