Идеальная тепловая машина, обладающая КПД 10 %, использует в качестве холодильника резервуар со льдом при температуре 0 в степени ° C. За один цикл работы этой машины в холодильнике тает 900 г льда. Какое количество теплоты потребляет эта машина от нагревателя за один цикл работы? Ответ дайте в кДж.

Циклы и Тепловые… — Задание 8 ЕГЭ по физике №00047730

Задание №8. Термодинамика

Циклы и Тепловые Машины

№2. Задание 8

ID: 00047730

Идеальная тепловая машина, обладающая КПД $10\,\%$ , использует в качестве холодильника резервуар со льдом при температуре $0\,^\circ\text{C}$ . За один цикл работы этой машины в холодильнике тает $$900$$ г льда. Какое количество теплоты потребляет эта машина от нагревателя за один цикл работы?

Ответ дайте в кДж.

Источник: СтатГрад 25.09.2020

Решение

Холодильник машины — резервуар со льдом. Всё, что машина отдаёт холодильнику, идёт на таяние льда. По растаявшему льду узнаем теплоту холодильника, а через КПД — теплоту нагревателя.

Шаг 1. Теплота, отданная холодильнику. Лёд при $0\,^\circ\text{C}$ уже при температуре плавления, поэтому вся полученная им теплота идёт на плавление. Удельная теплота плавления льда из справочных данных $\lambda=3{,}3\cdot10^5$ Дж/кг $$=330$$ кДж/кг, масса $$m=900$$ г $$=0{,}9$$ кг:

Q_{\text{х}}=\lambda m=330\cdot0{,}9=297\ \text{кДж}.

Шаг 2. Связь с теплотой нагревателя. За цикл $Q_{\text{н}}=A+Q_{\text{х}}$ и $A=\eta Q_{\text{н}}$ , поэтому холодильнику уходит доля $1-\eta$ полученной теплоты:

Q_{\text{н}}=\dfrac{Q_{\text{х}}}{1-\eta}=\dfrac{297}{0{,}9}=330\ \text{кДж}.

Проверим себя. Работа $$330-297=33$$ кДж, это $\dfrac{33}{330}=0{,}1$ — заданный КПД.

Ответ

330

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