Почему при одном и том же значении начальных параметров пара (р1 и Т1) снижение давления в конденсаторе р2 будет приводить к росту пt?

Решение:

Для ответа на вопрос необходимо проанализировать влияние изменения давления в конденсаторе (р2) на термический КПД цикла при неизменных начальных параметрах пара (р1 и Т1).

Рассмотрим варианты ответов:

• Вариант 1: «поскольку в двухфазной области давление однозначно связано с температурой, то уменьшение р2 означает уменьшение температуры отвода теплоты в цикле Т2; таким образом, температурный интервал цикла расширяется и термический КПД растет»
• Вариант 2: «поскольку в двухфазной области давление однозначно связано с температурой, то уменьшение р2 означает увеличение температуры отвода теплоты в цикле Т2; таким образом, температурный интервал цикла сужается и термический КПД растет»
• Вариант 3: «с ростом температуры перегрева пара Т1 при одном и том же давлении термический КПД цикла увеличивается, так как возрастает средняя температура подвода теплоты в цикле»
• Вариант 4: «если верхняя температура в цикле Т1 постоянна, то повышение давления пара р1 приводит к росту термического КПД цикла: чем выше р1, тем больше степень заполнения цикла и выше средняя температура подвода теплоты»
• Вариант 5: «с ростом температуры перегрева пара Т1 при одном и том же давлении термический КПД цикла увеличивается, так как уменьшается средняя температура подвода теплоты в цикле»

Термический КПД цикла определяется формулой: \( \eta_t = 1 - \frac{T_{отв}}{T_{под}} \), где \( T_{отв} \) — температура отвода теплоты, \( T_{под} \) — температура подвода теплоты.

В двухфазной области давление однозначно связано с температурой. Если давление в конденсаторе \( p_2 \) снижается, то температура конденсации \( T_2 \) (температура отвода теплоты) также снижается. При этом, если температура перегрева \( T_1 \) (температура подвода теплоты) остается постоянной, то температурный интервал цикла \( \Delta T = T_1 - T_2 \) увеличивается.

Увеличение температурного интервала при постоянной \( T_{под} \) приводит к увеличению \( \eta_t \).

Таким образом, верным является первый вариант.

Ответ: поскольку в двухфазной области давление однозначно связано с температурой, то уменьшение р2 означает уменьшение температуры отвода теплоты в цикле Т2; таким образом, температурный интервал цикла расширяется и термический КПД растет.