Термодинамика — Задание 23 ЕГЭ по физике №00017661

Дано

$T_1 = 500$ К — температура нагревателя
$T_2 = 300$ К — температура холодильника
$Q_1 = 40$ кДж — теплота от нагревателя
Найти: $A - ?$

Идея

Тут температуры сразу даны в кельвинах — переводить ничего не надо, приятно. Логика прямая: сначала находим КПД через температуры (это доступно именно для Карно), а потом этот КПД говорит нам, какую долю подведённого тепла машина превратила в работу.

КПД через температуры:

$\eta = 1 - \dfrac{T_2}{T_1} = 1 - \dfrac{300}{500} = 1 - 0{,}6 = 0{,}4$.

Это значит: 40% подведённого тепла уходит в работу. Тогда:

$\eta = \dfrac{A}{Q_1} \;\Rightarrow\; A = \eta \cdot Q_1$.

$A = 0{,}4 \cdot 40 = 16$ кДж.