Чтобы определить коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя, нужно использовать следующую формулу:
\[ КПД = \frac{A_{полезная}}{Q_{вход}} \times 100\% \]
где:
- \(A_{полезная}\) — работа, выполненная двигателем (в данном случае это количество теплоты, переданное холодильнику),
- \(Q_{вход}\) — количество теплоты, полученное от нагревателя.
В данной задаче:
- \(Q_{вход} = 3 \, кДж\),
- \(Q_{выход} = 2,4 \, кДж\).
Работа, выполненная двигателем, будет равна разнице между количеством теплоты, полученным от нагревателя, и количеством теплоты, переданным холодильнику:
\[ A_{полезная} = Q_{вход} - Q_{выход} = 3 \, кДж - 2,4 \, кДж = 0,6 \, кДж. \]
Теперь подставим значения в формулу для расчета КПД:
\[ КПД = \frac{0,6 \, кДж}{3 \, кДж} \times 100\% = 20\%. \]
Таким образом, коэффициент полезного действия теплового двигателя составляет 20%.