Циклы и Тепловые… — Задание 8 ЕГЭ по физике №00042996

Что тут происходит: тепловая машина за цикл получает от нагревателя $50$ кДж теплоты, а $40$ кДж отдаёт в окружающую среду (холодильнику). Работу машины в условии прямо не назвали. Нужно найти КПД — долю полученной теплоты, которая превратилась в работу.

Шаг 1 — работа за цикл. За цикл рабочее тело возвращается в исходное состояние, его внутренняя энергия в итоге не меняется. Поэтому вся полученная от нагревателя энергия расходуется двумя путями: часть уходит в работу, остальное — в окружающую среду. Значит, работа

$$A=Q_\text{н}-Q_\text{х}=50-40=10\ \text{кДж}$$

Шаг 2 — КПД. Это отношение работы к теплоте, полученной от нагревателя:

$$\eta=\dfrac{A}{Q_\text{н}}\cdot100\%=\dfrac{10}{50}\cdot100\%=0{,}2\cdot100\%=20\%$$

Проверим себя: машина выбросила наружу $40$ кДж из $50$ — большую часть, поэтому КПД и должен выйти небольшим, заметно меньше половины.