Задание 10 ЕГЭ по физике №00025791

Тепловая машина работает по циклу Карно. По условию температуру нагревателя повысили, 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 вырос — значит, дробь T₂/T₁ уменьшилась, и КПД η увеличился.

Работу газа 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 не изменилось, а η вырос, знаменатель $1-\eta$ уменьшился — значит, Q₁ увеличилось, а вместе с ним увеличилась и работа $A=Q_1-Q_2$.

Итого: КПД тепловой машины увеличился, работа газа за цикл тоже увеличилась.