Например, КПД современных турбоагрега- тов может достигать 40-50%, бензинового двигателя составляет 20—25%, дизеля — 35%. 1. Почему в тепловых двигателях только часть энергии топлива идёт на совершение механической работы? 2. Что называют КПД теплово- го двигателя? 3. Почему КПД двигателя меньше 100%? 1. Можно ли внутреннюю энергию полностью превратить в механ ческую? 2. Приведите примеры известных вам тепловых двигателей. Что слу жит в этих двигателях нагревателем; холодильником? Что использу ется в качестве рабочего тела?

1. Почему в тепловых двигателях только часть энергии топлива идёт на совершение механической работы?

В тепловых двигателях только часть энергии топлива идет на совершение механической работы из-за неизбежных потерь энергии на трение, нагрев деталей и другие процессы. Кроме того, в соответствии со вторым законом термодинамики, невозможно полностью преобразовать тепло в работу без передачи части тепла холодильнику.

Ответ: Из-за потерь энергии.

2. Что называют КПД теплового двигателя?

КПД теплового двигателя - это отношение полезной работы, совершенной двигателем, к количеству теплоты, полученной от нагревателя.

Ответ: Отношение полезной работы к полученной теплоте.

3. Почему КПД двигателя меньше 100%?

КПД двигателя всегда меньше 100% из-за потерь энергии на трение, нагрев деталей и другие процессы, а также из-за ограничений, установленных вторым законом термодинамики, который гласит, что невозможно полностью преобразовать тепло в работу.

Ответ: Из-за потерь и законов термодинамики.

1. Можно ли внутреннюю энергию полностью превратить в механическую?

Нет, в соответствии со вторым законом термодинамики, невозможно полностью превратить внутреннюю энергию в механическую работу. Всегда будут потери энергии в виде тепла.

Ответ: Нет, нельзя.

2. Приведите примеры известных вам тепловых двигателей. Что служит в этих двигателях нагревателем; холодильником? Что используется в качестве рабочего тела?

• Двигатель внутреннего сгорания:
  • Нагреватель: сгорание топлива.
  • Холодильник: система охлаждения двигателя.
  • Рабочее тело: смесь воздуха и топлива.
• Паровая турбина:
  • Нагреватель: сжигание топлива или ядерный реактор.
  • Холодильник: конденсатор.
  • Рабочее тело: водяной пар.
• Реактивный двигатель:
  • Нагреватель: сгорание топлива.
  • Холодильник: окружающая среда.
  • Рабочее тело: продукты сгорания.

Ответ: Двигатель внутреннего сгорания, паровая турбина и реактивный двигатель.