Циклы и Тепловые… — Задание 8 ЕГЭ по физике №00047725

Задание №8. Термодинамика

Циклы и Тепловые Машины

№2. Задание 8

ID: 00047725

В цикле Карно абсолютная температура нагревателя в $$2{,}5$$ раза выше абсолютной температуры холодильника. Какая доля теплоты, полученной рабочим телом от нагревателя, передаётся холодильнику?

Ответ дайте в %.

Источник: ФИПИ

Решение

Конкретных температур нет, но для цикла Карно важно только их отношение. Нужно понять, какая часть полученной теплоты уходит холодильнику.

Шаг 1. Связь теплот и температур. Для цикла Карно КПД через теплоты и через температуры совпадает:

1-\dfrac{Q_{\text{х}}}{Q_{\text{н}}}=1-\dfrac{T_{\text{х}}}{T_{\text{н}}}\quad\Rightarrow\quad\dfrac{Q_{\text{х}}}{Q_{\text{н}}}=\dfrac{T_{\text{х}}}{T_{\text{н}}}.

Шаг 2. Отношение температур. Обозначим температуру холодильника $T_{\text{х}}=T$ . Тогда $T_{\text{н}}=2{,}5\,T$ , и

\dfrac{Q_{\text{х}}}{Q_{\text{н}}}=\dfrac{T}{2{,}5\,T}=\dfrac{1}{2{,}5}=0{,}4=40\,\%.

Спрашивают именно долю, отданную холодильнику. КПД этой машины — другая величина: $$1-0{,}4=0{,}6$$ , то есть $60\,\%$ .

Проверим себя. $40\,\%+60\,\%=100\,\%$ : вся полученная теплота делится между работой и холодильником.

Ответ

Другие задания по теме «Циклы и Тепловые Машины» (8)