Тепловая машина с КПД 30 % за цикл работ получает от нагревателя 90 Дж . Какое количество теплоты машина отдаёт за цикл холодильнику ?
Условие:
Тепловая машина с КПД 30 % за цикл работ получает от нагревателя 90 Дж . Какое количество теплоты машина отдаёт за цикл холодильнику ?
Решение:
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать закон сохранения энергии. По этому закону, сумма полученной и отданной теплоты должна быть равна работе, совершенной машиной за цикл.
Пусть Q1 - количество теплоты, полученное машиной от нагревателя, Q2 - количество теплоты, отданное машиной холодильнику, и W - работа, совершенная машиной за цикл.
Тогда, согласно закону сохранения энергии, имеем:
Q1 - Q2 = W
Также, известно, что КПД машины (η) равен отношению работы к полученной теплоте:
η = W / Q1
Подставляя значение КПД (η = 0,3) и количество полученной теплоты (Q1 = 90 Дж) в уравнение для КПД, получаем:
0,3 = W / 90
Решая это уравнение относительно работы W, получаем:
W = 0,3 * 90 = 27 Дж
Теперь, подставляя значение работы W в уравнение для закона сохранения энергии, получаем:
90 - Q2 = 27
Отсюда находим количество теплоты, отданное машиной холодильнику:
Q2 = 90 - 27 = 63 Дж
Таким образом, машина отдаёт холодильнику 63 Дж теплоты за цикл.