Question

Температура нагревателя идеальной тепловой машины 400 К, а температура холодильника 300 К. Двигатель получил от нагревателя количество теплоты 50 кДж. При этом рабочее тело совершило работу, равную

Answer 1

Для того чтобы решить данную задачу, нужно знать основные принципы работы идеальных тепловых машин, таких как двигатель и холодильник. Идеальные тепловые машины работают по циклу Карно, их главное свойство заключается в том, что они работают между двумя резервуарами, имеющими разные температуры.

В данной задаче у нас имеется двигатель как идеальная тепловая машина, и его рабочее тело (например, газ) получает от нагревателя (термического резервуара с повышенной температурой) количество теплоты Q1. Задача состоит в определении работы, которую совершает рабочее тело.

Для начала определим эффективность данного двигателя. Эффективность тепловой машины определяется формулой:

Эффективность = 1 - (температура холодильника / температура нагревателя)

В нашем случае:

Эффективность = 1 - (300 К / 400 К) = 1 - 0.75 = 0.25

Эффективность двигателя составляет 0.25.

Количество теплоты, полученное от нагревателя (Q1), равно 50 кДж. Для определения работы, совершенной рабочим телом, воспользуемся формулой:

Работа = Эффективность * Q1

Работа = 0.25 * 50 кДж = 12.5 кДж

Таким образом, рабочее тело совершило работу, равную 12.5 кДж.