Определите максимальную работу, которую можно получить, если к воде при 100 0С проводится 4000 Дж теплоты а температура конденсата 20 0С

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения максимальной работы, которую можно получить при таких условиях, можно воспользоваться формулой Карно:

(W_{max} = Q_h - Q_c = 4000 J - Q_c),

где (Q_h = 4000 J) - полученная теплота, а (Q_c) - теплота, которая выходит за пределы системы (не может быть использована для работы).

Теплота, которая выходит за пределы системы при конденсации воды можно рассчитать по формуле:

(Q_c = m \cdot c \cdot \Delta T),

где
(m) - масса воды,
(c) - удельная теплоемкость воды (4,186 Дж/(г*С)),
(\Delta T) - изменение температуры.

Массу воды можно рассчитать по формуле:

(m = \frac {Q_h}{c \cdot \Delta T} = \frac {4000 J}{4,186 Дж/(г*С) \cdot (100 - 20) С} \approx 24 г.)

Теперь можно найти теплоту, которая выходит за пределы системы:

(Q_c = 24 г \cdot 4,186 Дж/(г*С) \cdot (100 - 20) С = 7200 J).

Подставим это значение в формулу для максимальной работы:

(W_{max} = 4000 J - 7200 J = -3200 J).

Следовательно, максимальная работа, которую можно получить при таких условиях, составляет -3200 Дж.