Цикл Стирлинга с регенератором
6/10Цикл Стирлинга состоит из двух изохор и двух изотерм. Для увеличения КПД этого цикла используют регенератор "— тепловой резервуар, которому рабочее тело (идеальный газ) отдаёт некоторое количество теплоты \(Q^*\) при изохорном охлаждении, и от которого получает такое же количество теплоты \(Q^*\) при изохорном нагревании. Эффективность регенератора характеризуется коэффициентом \(k = Q^*/Q_V\), где \(Q_V\) "— полное количество теплоты, получаемое рабочим телом на участке изохорного нагревания. КПД цикла зависит от коэффициента регенерации \(k\).
Пусть КПД некоторого цикла Стирлинга с регенерацией изменяется от минимально возможного значения \(1/6\) до максимально возможного значения \(1/3\) в зависимости от коэффициента \(k\).
Во сколько раз максимальная температура газа в течение этого цикла больше минимальной температуры?
Определите КПД этого цикла при коэффициенте регенерации \(k = 1/2\) (при тех же температурах нагревателя и холодильника).
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаКПД равен отношению работы цикла к полученной теплоте; при \(k = 1\) он совпадает с КПД цикла Карно. Работа на каждой изотерме пропорциональна её температуре, а теплота изохорного нагревания определяется разностью температур.
Ответ1) максимальная температура газа в течение цикла больше минимальной в \(1{,}5\) раза; 2) при \(k = 1/2\) КПД цикла равен \(\eta(1/2) = \dfrac{2}{9}\).
Похожие задачи
- КПД цикла с линейными участками МОШ 2009/10, 11 кл.
- Цикл с одноатомным газом МОШ 2010/11, 10 кл.
- Цикл с изотермой МОШ 2011/12, 11 кл.
- КПД цикла из изохор и адиабат МОШ 2011/12, 11 кл.
- Цикл с адиабатой МОШ 2011/12, 11 кл.
- КПД цикла из изотерм и изохор МОШ 2012/13, 11 кл.