Задание 10 ЕГЭ по физике №00025753

Тепловая машина Карно работает между нагревателем и холодильником. По условию температуру нагревателя понизили, температуру холодильника оставили прежней, а количество теплоты Q₂, отданное газом холодильнику за цикл, не изменилось.

КПД цикла Карно $\eta=1-\dfrac{T_2}{T_1}$. Холодильник T₂ не менялся, а нагреватель T₁ уменьшился — значит, дробь T₂/T₁ выросла, и КПД η уменьшился.

Работу газа за цикл можно выразить как $A=Q_1-Q_2$, а из формулы $\eta=1-Q_2/Q_1$ следует $Q_1=\dfrac{Q_2}{1-\eta}$. Раз Q₂ не изменилось, а η уменьшился, знаменатель $1-\eta$ вырос — значит, $Q_1$ уменьшилось. Тогда и работа $A=Q_1-Q_2$ тоже уменьшилась, ведь Q₁ стало меньше, а Q₂ осталось тем же.

Итого: КПД тепловой машины уменьшился, работа газа за цикл тоже уменьшилась.