Question

Тепловая машина работает по циклу Карно. Температуру нагревателя повысили, оставив температуру холодильника неизменной. Количество теплоты, отданное газом холодильнику за цикл, осталось прежним. Как изменились при этом КПД тепловой машины и количество теплоты, переданное газу от нагревателя?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась;
2) уменьшилась;
3) не изменилась.

| КПД тепловой машины | Количество теплоты, переданное газу от нагревателя |
|---|---|
| | |

Accepted Answer

11

Answer

Идея решения: применить формулы КПД цикла Карно и связь между теплотами, полученными и отданными газом.

Для цикла Карно КПД определяется формулой:

$$\eta = 1 - \frac{T_{	ext{хол}}}{T_{	ext{гор}}}$$

где $T_{	ext{хол}}$ — температура холодильника, $T_{	ext{гор}}$ — температура нагревателя.

Связь между теплотами в цикле Карно:

$$\frac{Q_{	ext{хол}}}{Q_{	ext{гор}}} = \frac{T_{	ext{хол}}}{T_{	ext{гор}}}$$

где $Q_{	ext{хол}}$ — теплота, отданная холодильнику, $Q_{	ext{гор}}$ — теплота, полученная от нагревателя.

**Анализ КПД:**

При увеличении $T_{	ext{гор}}$ при неизменной $T_{	ext{хол}}$ отношение $\frac{T_{	ext{хол}}}{T_{	ext{гор}}}$ уменьшается, следовательно, $\eta$ увеличивается.

**Анализ количества теплоты от нагревателя:**

По условию $Q_{	ext{хол}} = 	ext{const}$. Из соотношения:

$$Q_{	ext{гор}} = Q_{	ext{хол}} \cdot \frac{T_{	ext{гор}}}{T_{	ext{хол}}}$$

При увеличении $T_{	ext{гор}}$ при неизменных $Q_{	ext{хол}}$ и $T_{	ext{хол}}$ величина $Q_{	ext{гор}}$ увеличивается.

Задание №10Молекулярная физика и термодинамикаЕГЭ по физике