ID: 00025791
Температуру нагревателя тепловой машины Карно повысили, 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 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.