Температуру холодильника тепловой машины, работающей по циклу Карно, уменьшили в 2 2 раза. При этом температура нагревателя осталась преж...
Условие:
Решение:
Для ответа на этот вопрос нам понадобится использовать формулы, связанные с КПД тепловой машины и тепловым циклом Карно.
КПД тепловой машины (η) определяется как отношение работы, совершенной тепловой машиной, к полученной ею теплоте от нагревателя:
η = W / Q_h,
где W - работа, совершенная тепловой машиной, Q_h - количество теплоты, полученное газом от нагревателя.
В цикле Карно, работа тепловой машины (W) определяется разностью теплот, полученных от нагревателя (Q_h) и отданных холодильнику (Q_c):
W = Q_h - Q_c.
Таким образом, КПД тепловой машины можно переписать следующим образом:
η = (Q_h - Q_c) / Q_h.
Теперь рассмотрим изменения, описанные в условии задачи:
-
Температура холодильника уменьшилась в 2 раза. Это означает, что температура холодильника после изменения составляет 1/2 от исходной температуры.
-
Температура нагревателя осталась прежней.
-
Количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл, не изменилось.
Теперь мы можем рассмотреть изменения КПД тепловой машины и количество теплоты, отданное газом холодильнику за цикл работы.
Из формулы КПД тепловой машины (η = (Q_h - Q_c) / Q_h) видно, что если количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл (Q_h), не изменилось, а количество теплоты, отданное холодильнику за цикл работы (Q_c), увеличилось, то КПД тепловой машины увеличился.
Таким образом, ответы на вопросы:
- КПД тепловой машины: 1. Увеличился.
- Количество теплоты, отданное газом холодильнику за цикл работы: 2. Уменьшилось.