ID: 00013011
Температуру холодильника идеальной тепловой машины уменьшили, оставив температуру нагревателя прежней. Количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД тепловой машины, количество теплоты, отданное газом за цикл холодильнику, и работа газа за цикл?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличилась;
2) уменьшилась;
3) не изменилась.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Источник: ФИПИ
КПД идеальной тепловой машины (цикл Карно):
$$\eta = 1 - \frac{T_\text{х}}{T_\text{н}}$$
Так как $T_\text{н}$ фиксирована, а $T_\text{х}$ уменьшилась, дробь $\dfrac{T_\text{х}}{T_\text{н}}$ уменьшается, следовательно:
$$\eta \uparrow \text{ (КПД увеличивается)}$$
КПД также выражается через теплоты:
$$\eta = 1 - \frac{Q_2}{Q_1}$$
Поскольку $Q_1 = \text{const}$, а $\eta$ растёт, то дробь $\dfrac{Q_2}{Q_1}$ уменьшается, откуда:
$$Q_2 \downarrow \text{ (теплота холодильника уменьшается)}$$
Работа газа за цикл:
$$A = Q_1 - Q_2$$
Так как $Q_1$ не изменилась, а $Q_2$ уменьшилась:
$$A \uparrow \text{ (работа увеличивается)}$$