Dienvidu jūrās ūdens virsmas tuvumā ir daudz siltāks nekā dziļumā. Novērtē, kāds būtu maksimālais lietderības koeficients siltuma dzinējam, ja tādu varētu izveidot, izmantojot ūdens temperatūru atšķirības! Pamato savu spriedumu ar aprēķiniem!

Dienvidu jūrās ūdens virsmas temperatūra dažreiz sasniedz 30 0C grādus, bet jūras dzīlēs tā var nokrist pat līdz 0 0C grādiem (https://www.britannica.com/science/seawater/Temperature-distribution). 

Maksimālo siltuma dzinēja lietderības koeficientu aprēķina pēc formulas \(\eta_{\mathrm{max}}=\frac{T_{1}-T_{2}}{T_{1}}\), kur T1 ir sildītāja temperatūra, T2 - dzesētāja temperatūra. 

T1=273+30=303 (K)

T2=273+0=273 (K)

Maksimālais lietderības koeficients var būt novērtēts kā \(\eta_{\mathrm{max}}=\frac{303-273}{303}\approx11\%\)

Uzdevuma izpilde eksāmenā - 21%

Vērtēšanas kritēriji

Izvēlās ticamas jūras ūdens maksimālo un minimālo temperatūru vērtības - 1 punkts

Uzraksta formulu lietderības koeficienta noteikšanai - 1 punkts

Veic aprēķinus, pārveidojot temperatūru vērtības SI sistēmā (Kelvinos), pieraksta rezultātu - 1 punkts.

Piezīme: no skolēniem netiek sagaidītas maksimālās un minimālās ūdens temperatūras precīzas vērtības, tomēr izvēlētām temperatūrām jābūt ticamam - piemēram, temperatūra 70 0C grādi nav reāla, jo pie tādas temperatūras zivs ūdenī izvārītos. Piemēram, Baltijas jūrā vasaras vidū ūdens sasilis līdz 18° un apmēram 15 - 25 m dziļumā 2°C- 3°C

Skolēnu risinājumu un to vērtējumu piemēri

1. piemērs: risinājums novērtēts ar 3 punktiem.

Image

2. piemērs: risinājums novērtēts ar 2 punktiem (jo temperatūras vērtības netika pārveidotas Kelvinos). 

Image

3. piemērs: risinājums ir novērtēts ar 2 punktiem (jo izvēlētā temperatūra 100 0C nav reāla). 

Image

4. piemērs: risinājums novērtēts ar 1 punktu (par lietderības koeficienta formulu)

Image

5. piemērs: risinājums novērtēts ar 0 punktiem.

Image