एक ऊष्मा इंजन एक गर्म कुंड से 750J ऊष्मा ग्रहण करता है और प्रत्येक चक्र में 450J का कार्य करता है। इसकी दक्षता क्या है?

अवधारणा:

• ऊष्मा इंजन: आदर्शित ऊष्मा इंजन वह होता है जो उत्क्रमणीय तरीके से संचालित होता है या इंजन जो कि कार्नोट चक्र का अनुसरण करता है और जिसमें मूलभूत को छोड़कर, कोई आंतरिक घर्षण और निष्फलता नहीं होती है।
  • किसी भी ऊष्मा इंजन में उत्क्रमणीय कार्नोट ऊष्मा इंजन से अधिक दक्षता नहीं हो सकती है।
  • एक ही दो तापमान जलाशयों के बीच संचालन के दौरान सभी उत्क्रमणीय ताप इंजन की दक्षता समान होती है।
• एक ऊष्मा इंजन की दक्षता (η) : इसे गैस के प्रति चक्र कुल यांत्रिक कार्य (W) और स्रोत से प्रति चक्र में अवशोषित ऊष्मा की मात्रा के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है।

\(η = \frac{W}{{{Q_1}}} = 1 - \frac{{{T_2}}}{{{T_1}}}\)

जहां T1 = स्रोत का तापमान और T2 = सिंक का तापमान, W किया गया कार्य है और Q₁ गर्म कुंड से प्राप्त ऊष्मा है। 

गणना:

दिया गया है:

Q₁ = 750 J और W = 450 J

ऊष्मा इंजन की दक्षता निम्न द्वारा दी गई है:

η = (W/Q₁ ) = (450/750) = 0.6 

तो विकल्प 4 सही है।