Для того чтобы рассчитать коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя, воспользуемся следующей формулой:
[
КПД = \frac{A}{Q_1} \times 100%
]
где:
- (A) — работа, совершённая двигателем (в нашем случае это (5 \times 10^6) Дж),
- (Q_1) — количество теплоты, подведённое к двигателю (в данном случае это сумма работы и теплоты, отданной холодильнику) (A + Q_2),
- (Q_2) — количество теплоты, отданное холодильнику (в нашем случае это (6 \times 10^6) Дж).
Итак, сначала нам нужно найти (Q_1):
[
Q_1 = A + Q_2 = 5 \times 10^6 \text{ Дж} + 6 \times 10^6 \text{ Дж} = 11 \times 10^6 \text{ Дж}
]
Теперь мы можем подставить эти значения в формулу для расчёта КПД:
[
КПД = \frac{5 \times 10^6}{11 \times 10^6} \times 100%
]
Посчитаем:
[
КПД = \frac{5}{11} \times 100%
]
Разделим (5) на (11):
[
\frac{5}{11} \approx 0.4545
]
Теперь умножим на (100%):
[
КПД \approx 0.4545 \times 100% \approx 45.45%
]
Таким образом, коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя составляет приблизительно 45.45%.
Это означает, что около 45.45% всей подведённой энергии используется для совершения полезной работы, а остальная часть уходит в холодильник.
