ID: 00017661
У теплового двигателя, работающего по циклу Карно, температура нагревателя 500 К, а температура холодильника 300 К. Рабочее тело за один цикл получает от нагревателя количество теплоты, равное 40 кДж. Какую работу совершает за цикл рабочее тело двигателя?
Ответ укажите в килоджоулях.
Источник: ФИПИ
T_1 = 500 К — температура нагревателя
T_2 = 300 К — температура холодильника
Q_1 = 40 кДж — теплота от нагревателя
Найти: A - ?
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.
Ответ: 16 кДж.
16 кДж