Fizică Termodinamică
Exercitii rezolvate randament motor termic
Randamentul unui motor termic (η) este raportul dintre lucrul mecanic util efectuat și căldura primită de la sursa caldă. Se exprimă în procente sau fracții. În exerciții, calculăm η folosind date despre călduri și lucru mecanic.
Exercițiu 1: Randament simplu
- 1 Enunț Un motor termic primește căldura Q1=5000 J de la sursa caldă și cedează căldura Q2=3000 J sursei reci. Care este randamentul?
- 2 Rezolvare Randamentul se calculează cu formula η = (Q1 - Q2) / Q1, unde Q1 este căldura primită, Q2 căldura cedată.
- 3 Calcul η = (5000 - 3000) / 5000 = 2000 / 5000 = 0.4. Randamentul este 40%.
Exercițiu 2: Randament cu lucru mecanic
- 1 Enunț Un motor efectuează lucrul mecanic L=1200 J și cedează căldura Q2=2800 J. Calculează randamentul și căldura primită Q1.
- 2 Rezolvare Din primul principiu al termodinamicii, Q1 = L + Q2. Apoi, η = L / Q1.
- 3 Calcul Q1 = 1200 + 2800 = 4000 J. η = 1200 / 4000 = 0.3, adică 30%.
Verifică întotdeauna că Q1 > Q2 și că η este sub 1 (100%) pentru motorele reale.