Тепловой двигатель, работающий по циклу Карно, имеет нагреватель с температурой плюс 127 в степени ° С и холодильник с температурой плюс 27 в степени ° С. Какую работу совершает этот двигатель за три цикла работы, если за каждый цикл он получает от нагревателя количество теплоты, равное 2 кДж? Ответ выразите в килоджоулях.

Задание 10 ЕГЭ по физике: Тепловой двигатель, работающий по циклу Карно, имеет нагреватель…

№2. Задание 10

ID: 00014761

Тепловой двигатель, работающий по циклу Карно, имеет нагреватель с температурой $+127\,^{\circ}$ С и холодильник с температурой $+27\,^{\circ}$ С. Какую работу совершает этот двигатель за три цикла работы, если за каждый цикл он получает от нагревателя количество теплоты, равное 2 кДж? Ответ выразите в килоджоулях.

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

У идеальной машины Карно КПД зависит только от температур нагревателя и холодильника: $\eta=1-\dfrac{T_х}{T_н}$ . КПД — это доля полученного тепла, которая превращается в работу: $A=\eta\,Q_н$ . Температуры обязательно переводим в кельвины.

Шаг 1. КПД

$T_н=127+273=400$ К, $T_х=27+273=300$ К. Тогда $\eta=1-\dfrac{300}{400}=0{,}25$ .

Шаг 2. Работа за три цикла

За один цикл $A_1=\eta\,Q_н=0{,}25\cdot 2=0{,}5$ кДж. За три цикла $A=3A_1=3\cdot 0{,}5=1{,}5$ кДж.

Ответ: 1,5

Ответ

1,5