Чтобы определить работу, совершенную тепловым двигателем за цикл, можно воспользоваться формулой для термического коэффициента полезного действия (КПД):
\[ \eta = \frac{A}{Q_{h}} \]
где:
- \( \eta \) — термический коэффициент полезного действия (в данном случае 40% или 0,4),
- \( A \) — работа, совершенная двигателем,
- \( Q_{h} \) — количество теплоты, принятое от нагревателя.
Также известно, что:
\[ Q_{h} = Q_{c} + A \]
где:
- \( Q_{c} \) — количество теплоты, переданное холодильнику (в данном случае 1,8 кДж).
Сначала найдем работу \( A \). Мы знаем, что КПД равен 0,4, и можем выразить \( A \) через \( Q_{h} \):
- Подставляем известные значения в формулу КПД:
\[ 0,4 = \frac{A}{Q_{h}} \]
- Теперь выразим \( Q_{h} \) через \( A \):
\[ Q_{h} = \frac{A}{0,4} \]
- Используя уравнение \( Q_{h} = Q_{c} + A \):
Подставим \( Q_{c} \):
\[ Q_{h} = 1,8 + A \]
Теперь подставим \( Q_{h} \) из первого уравнения во второе:
\[ \frac{A}{0,4} = 1,8 + A \]
- Умножим обе стороны уравнения на 0,4:
\[ A = 0,4(1,8 + A) \] \[ A = 0,72 + 0,4A \]
- Теперь соберем все члены, содержащие \( A \), в одной части:
\[ A - 0,4A = 0,72 \] \[ 0,6A = 0,72 \]
- Разделим обе стороны на 0,6:
\[ A = \frac{0,72}{0,6} = 1,2 \text{ кДж} \]
Таким образом, работа, совершенная тепловым двигателем за цикл, составляет 1,2 кДж.
