Задание 10 ЕГЭ по физике №00005618

Машина Карно: понизили температуру нагревателя, температуру холодильника оставили прежней, а теплоту, отданную холодильнику за цикл, оставили неизменной. Разберём КПД и работу.

КПД цикла Карно:

$$\eta=1-\dfrac{T_{\text{х}}}{T_{\text{н}}}.$$

Температуру нагревателя $T_{\text{н}}$ понизили, а $T_{\text{х}}$ не меняли. Тогда отношение $\dfrac{T_{\text{х}}}{T_{\text{н}}}$ выросло, и КПД уменьшился.

Теперь работа. Для цикла Карно отношение теплот равно отношению температур:

$$\dfrac{Q_{\text{х}}}{Q_{\text{н}}}=\dfrac{T_{\text{х}}}{T_{\text{н}}}.$$

Это отношение выросло, а $Q_{\text{х}}$ по условию не изменилось, значит теплота от нагревателя $Q_{\text{н}}$ уменьшилась. Работа газа за цикл равна разности теплот:

$$A=Q_{\text{н}}-Q_{\text{х}}.$$

$Q_{\text{н}}$ уменьшилось, $Q_{\text{х}}$ прежнее — значит работа за цикл тоже уменьшилась.

Итог: КПД — уменьшился, работа газа за цикл — уменьшилась.