Термодинамика — Задание 23 ЕГЭ по физике №00017664

Дано

$t_1 = 527\,^\circ\text{C}$, значит $T_1 = 527 + 273 = 800$ К
$t_2 = 27\,^\circ\text{C}$, значит $T_2 = 27 + 273 = 300$ К
$Q_1 = 25$ кДж — теплота от нагревателя
Найти: $A - ?$

Идея

Тот же приём, что и в других задачах на Карно: КПД сначала добываем через температуры, а потом он подсказывает, какая часть тепла стала работой. Главная аккуратность здесь — обязательно перевести температуры из Цельсия в кельвины, иначе формула $\eta = 1 - T_2/T_1$ даст чепуху.

Переводим температуры в кельвины (прибавляем 273):

$T_1 = 527 + 273 = 800$ К, $\quad T_2 = 27 + 273 = 300$ К.

КПД через температуры:

$\eta = 1 - \dfrac{T_2}{T_1} = 1 - \dfrac{300}{800} = 1 - 0{,}375 = 0{,}625$.

Работа — это доля $\eta$ от подведённого тепла:

$A = \eta \cdot Q_1 = 0{,}625 \cdot 25 = 15{,}625 \approx 15{,}6$ кДж.