ID: 00013004
Температуру холодильника тепловой машины Карно понизили, оставив температуру нагревателя прежней. Количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД тепловой машины и работа газа за цикл?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
В тепловой машине Карно понизили температуру холодильника $T_2$, а температуру нагревателя $T_1$ оставили прежней. Полученная от нагревателя за цикл теплота $Q_1$ тоже не изменилась. Разберём КПД и работу газа за цикл.
КПД цикла Карно: $$\eta = 1 - \dfrac{T_2}{T_1}$$ Температура нагревателя $T_1$ постоянна, а температура холодильника $T_2$ уменьшилась. Значит, дробь $\dfrac{T_2}{T_1}$ стала меньше, а вся разность $1 - \dfrac{T_2}{T_1}$ — больше. КПД увеличивается.
Работа газа за цикл связана с КПД и полученной теплотой: $$A = \eta\, Q_1$$ Теплота $Q_1$ не изменилась, а КПД вырос — поэтому работа за цикл тоже увеличивается.
Итак, и КПД, и работа газа за цикл увеличиваются.