8 класс КПД теплового двигателя § 26. КПД теплового двигателя

ГДЗ по физике, 8 класс, Перышкин, номер 26.1: КПД теплового двигателя

Физика: 8-й класс: базовый уровень: учебник; 3-е издание, переработанное — Перышкин И.М., Иванов А.И.

Сергей Мишин, преподаватель физики Шпаргача обновлено 8 сентября 2026

← 25.6 26.2 →

Условие

Объясните, почему в тепловых двигателях лишь часть энергии топлива расходуется на совершение механической работы. Ответьте на вопрос: возможно ли полностью превратить внутреннюю энергию в механическую работу?

Номер как в учебнике. Условие — полный пересказ редакции: те же пункты, числа и факты, не цитата из книги.

Пошаговое решение

План решения:

Рассмотрим устройство и принцип работы теплового двигателя.
Проанализируем пути потерь энергии при сгорании топлива.
Сформулируем ответ на вопрос о возможности полного превращения внутренней энергии в работу, опираясь на законы термодинамики.

Вычисление и обоснование:

В тепловом двигателе энергия выделяется при сгорании топлива. Однако эта энергия не может быть полностью передана рабочему телу и затем преобразована в механическую работу по нескольким причинам:

Неполное сгорание топлива. Часть химической энергии топлива просто не высвобождается из-за того, что топливо сгорает не до конца.
Тепловые потери в окружающую среду. Значительная часть полученной теплоты рассеивается через стенки цилиндра, радиатор охлаждения или выхлопные газы. Эта энергия уходит в виде тепла, но не совершает полезной работы.
Трение. В движущихся частях механизма (поршни, коленвал, подшипники) возникает сила трения. Работа против сил трения переходит во внутреннюю энергию деталей, которая также рассеивается в пространство.
Нагревание самого двигателя. Детали двигателя имеют массу и удельную теплоёмкость. Для их нагрева требуется определённое количество теплоты, которое «изымается» из общего запаса энергии.

Таким образом, КПД (η) любого реального теплового двигателя всегда меньше 100%. Формула КПД выглядит так: η=A/Q₁·100% где A — полезная работа, а Q₁ — количество теплоты, полученное от нагревателя.

Ответ на второй вопрос:

Возможно ли полностью превратить внутреннюю энергию в механическую работу? Согласно второму началу термодинамики, невозможно создать двигатель, который целиком превращал бы получаемую теплоту в работу . Для совершения работы необходимо наличие разности температур между нагревателем и холодильником. Часть теплоты обязательно должна передаваться холодильнику, чтобы цикл мог повториться. Поэтому полная конвертация внутренней энергии одного тела в механическую работу без других изменений невозможна.

Проверка:

Логика подтверждается практикой: ни один автомобильный или промышленный двигатель не имеет КПД равного единице. Типичные значения для ДВС составляют 25-40%, для паровых турбин — до 30-40%. Это доказывает неизбежность потерь.

Ответ

а) Часть энергии теряется на неполное сгорание топлива, нагрев деталей двигателя, преодоление трения и рассеивание тепла в окружающую среду.

б) Нет, полностью превратить внутреннюю энергию в механическую работу невозможно согласно второму началу термодинамики.

Задача теоретическая. Важно подчеркнуть разницу между первым законом (сохранение энергии) и вторым законом (направление процессов). Ученик должен понять, что 'потери' — это не только конструктивные недостатки, но и фундаментальное ограничение природы.

Как решение?

Двойная оценка: понятность и подробность. Можно выбрать одно или оба.

Подробность

У вас другое условие?

Загрузите фото — учтём ваши числа и редакцию.

Решить по фото

Частые вопросы

Это точный номер 26.1 из моего учебника?

Номер совпадает с учебником «Физика: 8-й класс: базовый уровень: учебник; 3-е издание, переработанное», Перышкин И.М., Иванов А.И.. Формулировка — пересказ редакции, не дословная цитата. Если в вашей редакции другие числа — загрузите фото.

Какой ответ в задании 26.1?

Краткий ответ: а) Часть энергии теряется на неполное сгорание топлива, нагрев деталей двигателя, преодоление трения и рассеивание тепла в окружающую среду. б) Нет, полностью превратить внутреннюю энергию в механическую работу невозможно согласно второму началу термодинамики.

Как пользоваться этим разбором?

Сначала прочитайте условие и чертёж, затем шаги решения по порядку и сверьте свой ход с кратким ответом внизу.

Какой учебник имеется в виду?

«Физика: 8-й класс: базовый уровень: учебник; 3-е издание, переработанное», Перышкин И.М., Иванов А.И.. Проверьте часть, год и автора на обложке. Тема в учебнике: § 26. КПД теплового двигателя.

Можно ли списать ответ без решения?

Лучше сначала решить самостоятельно, а разбор использовать для проверки хода и поиска ошибки.