Question

Тепловая машина с коэффициентом полезного действия 30% за один цикл получает от нагревателя количество теплоты 5 кДж. Найдите количество теплоты, которое машина передаёт холодильнику за цикл. Ответ выразите в кДж.

Accepted Answer

3,5

Answer

Дано: $\eta = 30\% = 0{,}3$, $Q_н = 5$ кДж.

Идея решения: используем определение КПД теплового двигателя и закон сохранения энергии для связи полученной, отданной и полезной теплоты.

КПД теплового двигателя определяется как отношение полезной работы к количеству теплоты, полученной от нагревателя:

$$\eta = \frac{A}{Q_н}$$

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

Найдём полезную работу:

$$A = \eta Q_н = 0{,}3 \cdot 5 = 1{,}5 	ext{ кДж}$$

По закону сохранения энергии в цикле машины:

$$Q_н = A + Q_х$$

где $Q_х$ — количество теплоты, отданное холодильнику.

Выразим $Q_х$:

$$Q_х = Q_н - A = 5 - 1{,}5 = 3{,}5 	ext{ кДж}$$

Задание №8Молекулярная физика и термодинамикаЕГЭ по физике