ID: 00014762
Тепловой двигатель, работающий по циклу Карно, имеет нагреватель с температурой $+127\,^{\circ}$С и холодильник с температурой $+27\,^{\circ}$С. Какое количество теплоты этот двигатель отдаёт холодильнику за один цикл работы, если за каждый цикл он получает от нагревателя количество теплоты, равное 2 кДж? Ответ выразите в килоджоулях.
Источник: ФИПИ
Машина Карно берёт от нагревателя $Q_н$, часть превращает в работу $A$, а остаток отдаёт холодильнику $Q_х$. По закону сохранения энергии $Q_х=Q_н-A$, а $A=\eta Q_н$ с КПД $\eta=1-\dfrac{T_х}{T_н}$. Температуры — в кельвинах.
$T_н=400$ К, $T_х=300$ К, $\eta=1-\dfrac{300}{400}=0{,}25$. Работа за цикл $A=\eta Q_н=0{,}25\cdot 2=0{,}5$ кДж.
$Q_х=Q_н-A=2-0{,}5=1{,}5$ кДж. (То же самое даёт формула $Q_х=Q_н\dfrac{T_х}{T_н}=2\cdot\dfrac{300}{400}=1{,}5$ кДж.)