ID: 00025774
Температуру нагревателя идеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно, понизили, оставив температуру холодильника прежней. Количество теплоты, отданное рабочим телом холодильнику за цикл, не изменилось. Как изменились при этом КПД тепловой машины и работа тепловой машины 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 тепловой машины за цикл
Источник: ФИПИ
Тепловая машина работает по циклу Карно. По условию температуру нагревателя понизили, температуру холодильника оставили прежней, а количество теплоты Q₂, отданное 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 машины за цикл можно выразить через теплоты: $A=Q_1-Q_2$, а из $\eta=1-Q_2/Q_1$ следует $Q_1=\dfrac{Q_2}{1-\eta}$. Раз Q₂ осталось прежним, а η уменьшился, знаменатель $1-\eta$ вырос — значит, Q₁ уменьшилось. Тогда и работа $A=Q_1-Q_2$ тоже уменьшилась.
Итого: КПД тепловой машины уменьшился, работа за цикл тоже уменьшилась.