Определение энергетической эффективности тепловой электростанции может быть выполнено с использованием модели идеального газа и цикла Карно. Для этого необходимо знать две физические характеристики⁚ температуру теплоносителя (t1) и температуру ″выхлопного″ тепла.
1) Чтобы определить температуру t1, нужно знать ее значение. Предположим, что значение t1 равно 500 °C.2) Далее, используя эту информацию, можно определить термический КПД тепловой электростанции. Термический КПД (η) определяется как отношение работы, произведенной тепловой электростанцией, к поступившей на нее теплоте.Так как идеальный газ работает по циклу Карно, его термический КПД может быть выражен следующей формулой⁚
η 1 ⎻ (T2 / T1)
где T2 ⎻ температура ″выхлопного″ тепла, а T1 ⸺ температура теплоносителя (в Кельвинах).В данной задаче значением температуры ″выхлопного″ тепла (T2) является 21 °C. Чтобы использовать эту формулу, необходимо преобразовать температуры в Кельвины.T1 t1 273 500 273 773 К
T2 21 273 294 К
Теперь можем выразить термический КПД⁚
η 1 ⎻ (294 / 773) ≈ 1 ⸺ 0٫38 ≈ 0٫62
Термический КПД равен примерно 62%.
Таким образом, энергетическая эффективность тепловой электростанции, работающей по циклу Карно, и имеющей температуру теплоносителя 500 °C и температуру ″выхлопного″ тепла 21 °C, составляет около 62%.