Каковы типичные КПД тепловых машин?

Паровая машина: 10-20%. Бензиновый двигатель: 25-35%. Дизель: 35-45%. Газовая турбина: 40-60%. ТЭС: 30-40%. АЭС: 30-35%.

Почему КПД не может быть 100%?

Второй закон термодинамики: невозможно полностью превратить теплоту в работу. Всегда есть потери на холодильник. Это фундаментальное ограничение.

ВсеФормулыПоФизике

КПД тепловой машины

КПД тепловой машины η = A/Q₁ = (Q₁-Q₂)/Q₁ — отношение полезной работы к затраченной теплоте. Калькулятор.

Средний уровеньЕГЭ

Формула

Альтернативные формы:

Обозначения

Символ	Величина	Единица СИ
η	КПД Коэффициент полезного действия	$—$
Q_1	теплота от нагревателя Теплота, полученная от нагревателя	$Дж$
Q_2	теплота холодильнику Теплота, отданная холодильнику	$Дж$
A	работа Совершённая полезная работа	$Дж$

Калькулятор

Найти:

теплота от нагревателя (Q_1), Дж

теплота холодильнику (Q_2), Дж

работа (A), Дж

Пояснение

КПД тепловой машины — отношение совершённой работы к теплоте, полученной от нагревателя. Всегда η < 1, так как часть теплоты Q₂ неизбежно отдаётся холодильнику. Работа: A = Q₁ - Q₂. Максимальный КПД достигается в цикле Карно: η ≤ 1 - T₂/T₁.

Пример расчёта

КПД двигателя автомобиля

Двигатель автомобиля за цикл получает от сгорания топлива 10 кДж теплоты и отдаёт в атмосферу 6 кДж. Найти КПД двигателя.

Дано:

Q_1 = 10000 Дж

Q_2 = 6000 Дж