у двигателя и холодильника общее то что и то и то тепловые машины, и то и то имеет рабочее тело, у теплового двигателя, мы из него пытаемся получить механическцую энергию, преобразуя её в тепловую, а в холодильке, мы производим работу над робочим телом, что б забрать у него энэргию
таким образом это и есть их разница, тепловой двигатель может работать используя разные процессы, типо изобарный, изотермический, адиабатный и иметь цыкл, к примеру цикл Карно
двигатель имеет холодильник, условие, чтоб температура холодильника была меньше темпераьтуры рабочего тела двингателя или нагревателя
от этого зависит кпд двигателя
но правельнее в учебниках пишут)))
Задача:
за законом Клайперона-Менделеева, мы имеем, что
PV=(m/M)*R*T (1)
где
р- давление в Па
V- объем в м3
m-масса газа в кг
M- молярная масса(для азота = 14( кг/моль))
R - универсальная газовая постоянная = 8,3 (Дж/(моль*кг)
T-температура в К
и ещё имеем такой закон для газа
dQ=dU+pdV
dQ- количество теплоты, которую дали системе
dU- внутренняя энергия газа
pdV - работа, которую совершил газ (2)
уравнение (1) для изобарного процесса приймет вид
V/T =(m/M)*R/p=const (1.a)
тогда
dV =((m/M)*R/p)dT (3)
тогда
причем dT=20 К за условием
работа равняеться dА= pdV=р*((m/M)*R/p)dT= m/M*R*dT
m=280 г
M= 28 г/моль
R = 8,3 (Дж/(моль*кг)
dT=20 K
dА= pdV=р*((m/M)*R/p)dT= (m/M)*R*dT=(280/28)*8,31*20=1662 Дж
dU= dQ -pdV= dQ - dА= 1882-1662=220 Дж
ответ
газ выполнил работу 1662 Дж
а его внутренняя энергия возросла на 220 Дж
Любая тепловая машина работает по принципу кругового (циклического) процесса, т.е. возвращается в исходное состояние (рис. 5.1). Но чтобы при этом была совершена полезная работа, возврат должен быть произведен с наименьшими затратами.
Полезная работа равна разности работ расширения и сжатия, т.е. равна площади, ограниченной замкнутой кривой.
Обязательными частями тепловой машины являются нагреватель (источник энергии), холодильник, рабочее тело (газ, пар).
Зачем холодильник? Так как в тепловой машине реализуется круговой процесс, то вернуться в исходное состояние можно с меньшими затратами, если отдать часть тепла. Или если охладить пар, то его легче сжать, следовательно работа сжатия будет меньше работы расширения. Поэтому в тепловых машинах используется холодильник.

Рис. 5.3
Прямой цикл используется в тепловом двигателе – периодически действующей тепловой машине, совершающей работу за счет полученной извне теплоты. Рассмотрим схему теплового двигателя (рис. 5.3). От термостата с более высокой температурой Т1, называемого нагревателем, за цикл отнимается количество теплоты Q1, а термостату с более низкой температурой Т2, называемому холодильником, за цикл передается количество теплоты Q2 и совершается работа A:
. (5.2.1)
Обратный цикл используется вхолодильных машинах – периодически действующих установках, в которых за счет работы внешних сил теплота переносится к телу с более высокой температурой. Принцип действия холодильной машины представлен на рисунке 5.4. Системой за цикл поглощается при низкой температуре T2 количество теплоты Q2 и отдается при более высокой температуре Т1 количество теплоты Q1 за счет работы внешних сил А.