КПД идеального теплового двигателя 40%. Газ получил от нагревателя 5 кДж теплоты. Какое количество теплоты отдано холодильнику?

Чтобы найти количество теплоты, отданное холодильнику, нужно воспользоваться формулой, связанной с коэффициентом полезного действия (КПД) теплового двигателя.

КПД (η) теплового двигателя определяется как отношение работы (A), выполненной двигателем, к количеству теплоты, полученной от нагревателя (Q1):

\[ \eta = \frac{A}{Q_1} \]

Также можно выразить работу как разницу между количеством теплоты, полученным от нагревателя, и количеством теплоты, отданным холодильнику (Q2):

\[ A = Q_1 - Q_2 \]

Сначала выразим Q2 через Q1 и η:

\[ Q_2 = Q_1 - A \]

Подставляя первое уравнение во второе, получаем:

\[ Q_2 = Q_1 - \eta \cdot Q_1 \] \[ Q_2 = Q_1 (1 - \eta) \]

Теперь подставим известные значения. У нас есть:

• КПД (η) = 0,4 (то есть 40%)
• Q1 = 5 кДж

Теперь рассчитаем Q2:

\[ Q_2 = 5 \, \text{кДж} \cdot (1 - 0,4) \] \[ Q_2 = 5 \, \text{кДж} \cdot 0,6 \] \[ Q_2 = 3 \, \text{кДж} \]

Таким образом, количество теплоты, отданное холодильнику, составляет 3 кДж.