На берегу реки расположена тепловая станция, турбины которой работают по обратимому циклу Карно. Произведенный пар п

Question

На берегу реки расположена тепловая станция, турбины которой работают по обратимому циклу Карно. Произведенный пар подается в турбины при температуре 250 °С, а израсходованная вода сливается в реку при температуре 20 °С. При какой температуре (в °С) забирается вода выше станции по течению реки, если мощность станции 1000 МВт, а скорость расхода речной воды составляет 40 м3/с? Ответ округлите до десятых.

Саша Андрианов · Accepted Answer

Для цикла Карно справедливо соотношение между совершённой работой A и полученным от котла теплом Qi через температуру нагревателя Th (пар) и холодильника Tc (вода в реке) : по формуле

Ясно также, что A = Qi – Qp, где Qp – отдаваемое тепло, которое в конечном счёте (в результате цепочки преобразований нагревание–пар–конденсация–охлаждение) , нагревает воду на

Используя эти соотношения, а также выражение для мощности N = A/t, получаем:

Значит, вода забирается при температуре 12,5 °С.