ID: 00025746
Тепловая машина работает по циклу Карно. Температуру нагревателя тепловой машины увеличили, оставив температуру холодильника прежней. Количество теплоты, отданное рабочим телом холодильнику за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД тепловой машины и количество теплоты, полученное газом за цикл от нагревателя?
Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:
1) увеличилась
2) уменьшилась
3) не изменилась Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться. КПД тепловой машины Количество теплоты, полученное газом от нагревателя за цикл работы
Источник: ФИПИ
Тепловая машина работает по циклу Карно между нагревателем и холодильником. По условию температуру нагревателя подняли, а температуру холодильника оставили прежней, при этом теплота Q₂, которую рабочее тело отдаёт холодильнику за цикл, не изменилась.
КПД цикла Карно зависит только от температур: $\eta=1-\dfrac{T_2}{T_1}$. Холодильник T₂ не менялся, а нагреватель T₁ вырос — значит, дробь T₂/T₁ уменьшилась, а КПД η увеличился.
КПД также можно выразить через теплоты: $\eta=1-\dfrac{Q_2}{Q_1}$, откуда $Q_1=\dfrac{Q_2}{1-\eta}$. Раз Q₂ не изменилось, а η выросло, знаменатель $1-\eta$ уменьшился — значит, Q₁ (теплота, полученная от нагревателя) увеличилась.
Итого: КПД тепловой машины увеличился, количество теплоты, полученное от нагревателя, тоже увеличилось.