ID: 00014737
За один цикл своей работы в тепловом двигателе газ отдал холодильнику количество теплоты, равное 30 кДж. Какую работу совершает этот двигатель за 3 цикла, если его КПД равен 40\,\%?
Источник: ФИПИ
Тепловой двигатель работает как «перекупщик тепла»: берёт от нагревателя порцию Q_н, часть превращает в работу A, а остаток Q_х сбрасывает в холодильник. КПД показывает, какая доля взятого тепла ушла в полезную работу: \eta = \dfrac{A}{Q_н}, причём Q_н = A + Q_х.
Подставим A = Q_н - Q_х: \eta = \dfrac{Q_н - Q_х}{Q_н} = 1 - \dfrac{Q_х}{Q_н}. Отсюда Q_н = \dfrac{Q_х}{1-\eta} = \dfrac{30}{1-0{,}4} = 50 кДж за цикл.
A_1 = Q_н - Q_х = 50 - 30 = 20 кДж. За 3 цикла: A = 3\cdot 20 = 60 кДж.
Ответ: 60