1000 kJ/s ऊष्मा को 1000 K पर अनुरक्षित एक स्थिर तापमान वाले ऊष्मा जलाशय से 500 K के स्थिर तापमान पर एक प्रणाली में स्थानांतरित किया जाता है। वायुमंडल का तापमान 300 K है। तो इस ऊष्मा स्थानांतरण के परिणामस्वरूप उपलब्ध ऊर्जा का शुद्ध नुकसान क्या है?

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ESE Mechanical 2016 Paper 1: Official Paper

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Answer 1

संकल्पना:

गॉइ-स्टोडोला प्रमेय के अनुसार उपलब्ध ऊर्जा का नुकसान T_o(ΔS)_gen द्वारा ज्ञात किया जाता है।

जहाँ T_o वायुमंडलीय तापमान है और (ΔS)_gen एक जलाशय से दूसरे जलाशय तक ऊष्मा स्थानांतरण के कारण एंट्रॉपी उत्पादन है।

\({({\rm{\Delta }}S)_{gen\;}} = \frac{{dQ}}{{dT}}\)

\({({\rm{\Delta }}S)_{gen}} = \frac{Q}{{{T_2}}} - \frac{Q}{{{T_1}}}\)

गणना:

दिया गया है, Q = 1000 kJ/s और T₁ = 1000 K, T₂ = 500 K

तो \({({\rm{\Delta }}S)_{gen}} = \frac{{1000}}{{500}} - \frac{{1000}}{{1000}} = 1\;kJ/Ks\)

∴ उपलब्ध ऊर्जा का नुकसान = T_o(ΔS)_gen = 300 × 1 = 300 kJ/s