Добрый день, я рад выступить в роли школьного учителя и помочь вам разобраться с этим вопросом.
1) Для определения термического КПД (коэффициента полезного действия) цикла Карно, нам необходимо узнать, сколько теплоты Q1 передается системе от горячего резервуара (нагревателя) и сколько теплоты Q2 отдается системой холодному резервуару (холодильнику).
В данном случае известно, что идеальный газ отдает 70% количества теплоты от нагревателя холодильнику. Также известно, что количество теплоты от нагревателя равно 5 кДж.
Мы можем использовать следующее уравнение для вычисления термического КПД цикла Карно:
КПД = (Q1 - Q2) / Q1 * 100%
где Q1 - количество теплоты, получаемое от нагревателя, Q2 - количество теплоты, отдаваемое холодильнику.
Чтобы определить Q2, мы можем использовать информацию о том, что идеальный газ отдает 70% количества теплоты от нагревателя холодильнику.
Для решения данной задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура газа.
У нас имеется смесь гелия и водорода. По условию, объем сосуда не меняется, что означает, что начальный объем V1 равен конечному объему V2. Также в условии указано, что все молекулы водорода диссоциируются, то есть каждая молекула водорода распадается на два атома водорода. Следовательно, количество молей водорода удваивается: n(водород) = 2 * n(начальный водород).
Начнем сначала с подсчета количества гелия и водорода в начальной смеси.
1) Для определения термического КПД (коэффициента полезного действия) цикла Карно, нам необходимо узнать, сколько теплоты Q1 передается системе от горячего резервуара (нагревателя) и сколько теплоты Q2 отдается системой холодному резервуару (холодильнику).
В данном случае известно, что идеальный газ отдает 70% количества теплоты от нагревателя холодильнику. Также известно, что количество теплоты от нагревателя равно 5 кДж.
Мы можем использовать следующее уравнение для вычисления термического КПД цикла Карно:
КПД = (Q1 - Q2) / Q1 * 100%
где Q1 - количество теплоты, получаемое от нагревателя, Q2 - количество теплоты, отдаваемое холодильнику.
Чтобы определить Q2, мы можем использовать информацию о том, что идеальный газ отдает 70% количества теплоты от нагревателя холодильнику.
Q2 = 0.7 * Q1
Подставив значения, получим:
Q2 = 0.7 * 5 кДж = 3.5 кДж
Теперь мы можем вычислить термический КПД:
КПД = (Q1 - Q2) / Q1 * 100% = (5 кДж - 3.5 кДж) / 5 кДж * 100% = 1.5 кДж / 5 кДж * 100% = 30%
Термический КПД цикла Карно равен 30%.
2) Для определения работы, совершенной при полном цикле используем следующее уравнение:
W = Q1 - Q2
где W - работа, Q1 - количество теплоты, получаемое от нагревателя, Q2 - количество теплоты, отдаваемое холодильнику.
Подставляя значения, получим:
W = 5 кДж - 3.5 кДж = 1.5 кДж
Работа, совершенная при полном цикле, равна 1.5 кДж.
Надеюсь, ответ был понятен и помог вам разобраться с вопросом. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, я с радостью помогу вам.