тепловая машина за цикл получает от нагревателя 1.500 дж и отдаёт холодильнику 1.200 дж теплоты Определите КПД двигателя

Для решения данной задачи, мы можем применить следующие формулы и концепции, связанные с теплотой и эффективностью тепловых машин.

Понимание задачи

1. КПД (коэффициент полезного действия) тепловой машины - это отношение работы, выполненной машиной за цикл, к теплоте, полученной от нагревателя.
2. Для тепловой машины справедлив следующий закон: \[ Q_H = Q_C + W \] где:
   • \( Q_H \) — теплота, полученная от нагревателя (1.500 Дж),
   • \( Q_C \) — теплота, отданная холодильнику (1.200 Дж),
   • \( W \) — работа, выполненная машиной.

Шаги решения

1. Найдём работу, выполненную машиной. Из формулы видно, что: \[ W = Q_H - Q_C \] Подставляем значения: \[ W = 1500 \, \text{Дж} - 1200 \, \text{Дж} = 300 \, \text{Дж} \]

2. Теперь вычислим КПД. КПД (\(\eta\)) рассчитывается по формуле: \[ \eta = \frac{W}{Q_H} \times 100\% \] Подставляем значения: \[ \eta = \frac{300 \, \text{Дж}}{1500 \, \text{Дж}} \times 100\% \]

3. Выполним вычисления: \[ \eta = 0.2 \times 100\% = 20\% \]

Ответ

Коэффициент полезного действия (КПД) данного теплового двигателя составляет 20%.

Это означает, что 20% от полученной теплоты превращается в работу, а остальная часть энергии уходит в холодильник.