. КПД идеального теплового двигателя 25%. Газ получил от нагревателя 80 кДж теплоты. Определите количество теплоты, отданное холодильнику и работу, совершенную двигателем
Для решения данной задачи мы будем использовать формулы, описывающие работу теплового двигателя и его коэффициент полезного действия (КПД).
Данные:
- КПД (η) = 25% = 0,25
- Q1 = 80 кДж (количество теплоты, полученное от нагревателя)
Шаг 1: Определим работу (A), совершенную двигателем.
КПД теплового двигателя определяется как отношение выполненной работы к количеству теплоты, полученному от нагревателя:
\[ η = \frac{A}{Q1} \]
Отсюда можно выразить работу (A):
\[ A = η \cdot Q1 \]
Теперь подставим известные значения:
\[ A = 0,25 \cdot 80 \text{ кДж} \]
Вычислим:
\[ A = 20 \text{ кДж} \]
Таким образом, работа, совершенная двигателем, составляет 20 кДж.
Шаг 2: Определим количество теплоты, отданное холодильнику (Q2).
Количество теплоты, отданное холодильнику, можно найти с помощью первого закона термодинамики, который гласит, что сумма теплоты, полученной системой, и работы, совершенной системой, равна количеству теплоты, отданной холодильнику:
\[ Q2 = Q1 - A \]
Теперь подставим полученные значения:
\[ Q2 = 80 \text{ кДж} - 20 \text{ кДж} \]
Вычислим:
\[ Q2 = 60 \text{ кДж} \]
Итог:
- Работа, совершенная двигателем, составляет 20 кДж.
- Количество теплоты, отданное холодильнику, составляет 60 кДж.
Таким образом, мы внимательно проанализировали данные и применили формулы для нахождения работы и количества теплоты. Если у вас есть дополнительные вопросы или нужно более подробное объяснение какого-либо шага, дайте знать!
