Задачи › Циклы, работа в цикле

Цикл Стирлинга с регенератором

  1. Цикл Стирлинга с регенератором

    МОШ 2017/18, 11 кл.
    6/10

    Цикл 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 \(k\).

    1. Во сколько раз максимальная температура газа в течение этого цикла больше минимальной температуры?

    2. Определите КПД этого цикла при коэффициенте регенерации \(k = 1/2\) (при тех же температурах нагревателя и холодильника).

    Ответы должны быть даны в виде чисел.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    КПД 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.

    Ответ

    1) максимальная температура газа в течение цикла больше минимальной в \(1{,}5\) раза;  2) при \(k = 1/2\) КПД цикла равен \(\eta(1/2) = \dfrac{2}{9}\).

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи