Question

Идеальная тепловая машина Карно с коэффициентом полезного действия 40% за один цикл получает от нагревателя количество теплоты, равное 10 кДж. Какое количество теплоты машина отдаёт холодильнику за цикл работы? Ответ выразите в кДж.

Accepted Answer

6

Answer

Дано: $\eta = 40\% = 0{,}4$, $Q_н = 10$ кДж.

Идея решения: использовать определение КПД тепловой машины через отношение полезной работы к полученному теплу.

Коэффициент полезного действия тепловой машины связывает полезную работу и теплоту, полученную от нагревателя:

$$\eta = \frac{A}{Q_н}$$

где $A$ — полезная работа, $Q_н$ — теплота, полученная от нагревателя.

Найдём работу машины:

$$A = \eta Q_н = 0{,}4 \cdot 10 = 4 	ext{ кДж}$$

По первому закону термодинамики для цикла, в котором система возвращается в исходное состояние:

$$Q_н = A + Q_х$$

где $Q_х$ — теплота, отданная холодильнику.

Выразим $Q_х$:

$$Q_х = Q_н - A = 10 - 4 = 6 	ext{ кДж}$$

Задание №8Молекулярная физика и термодинамикаЕГЭ по физике