ID: 00025753
Температуру нагревателя тепловой машины Карно понизили, оставив температуру холодильника прежней. Количество теплоты, отданное газом холодильнику за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД тепловой машины и работа газа за цикл?
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 Работа газа за цикл
Источник: ФИПИ
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.