(Originais Teachy 2023) - Frage Mittel von Physik

Ein Wärme motor funktioniert durch Zyklen, leistet Arbeit und tauscht Wärme mit seiner Umgebung aus, um thermische Energie in mechanische Energie umzuwandeln. Ein spezieller Wärme motor mit einer spezifischen Wärme kapazität von 1000 J/kg.K arbeitet zwischen zwei Temperaturen: T1 = 500 K im heißen Reservoir und T2 = 300 K im kalten Reservoir. Die Menge des Gases im Motor beträgt 2 kg. Der Motor arbeitet, indem er Wärme aus dem heißen Reservoir aufnimmt, sich ausdehnt und Arbeit verrichtet, und anschließend Wärme an das kalte Reservoir abgibt und sich zusammenzieht, wobei er seine innere Energie beibehält. (a) Berechnen Sie die Menge an Wärme, die der Motor aus dem heißen Reservoir erhält (Q1) und aus dem kalten Reservoir (Q2) während eines vollständigen Zyklus, wobei die Temperaturänderung jeder Etappe gleich der Hälfte der gesamten Differenz zwischen den Temperaturen der Reservoirs ist. (b) Bestimmen Sie die Arbeit, die der Motor während eines vollständigen Zyklus verrichtet (W). (c) Berechnen Sie die thermische Effizienz des Motors (η).