Тепловая машина за цикл получает от нагревателя количество теплоты, равное 155 Дж, а холодильнику отдаёт количество теплоты, равное 85 Дж. Определите КПД машины.

Для определения коэффициента полезного действия (КПД) тепловой машины используется формула:

\[ \eta = \frac{A_{полезная}}{A_затраченная} \times 100\% \]

где:

• \(A_{полезная}\) — количество теплоты, выполненное в виде полезной работы (или отдаваемой холодильнику),
• \(A_{затраченная}\) — количество тепла, полученного на нагреве (или от нагревателя).

Из условия:

• Тепло, полученное нагревателем: \(Q_{вход} = 155\, Дж\),
• Тепло, отдаваемое холодильнику: \(Q_{выход} = 85\, Дж\).

Для тепловой машины КПД можно считать так:

\[ \eta = \frac{Q_{выход}}{Q_{вход}} \times 100\% \]

но тут важно помнить, что включается в понятие "полезная работа" — это разность между количеством теплоты, полученной нагревателем, и отдаваемой холодильнику, т.е.:

\[ A_{работы} = Q_{вход} - Q_{выход} \]

при этом КПД тепловой машины определяется как отношение выполненной работы к затраченной теплоэнергии:

\[ \eta = \frac{A_{работы}}{Q_{вход}} = \frac{Q_{вход} - Q_{выход}}{Q_{вход}} \]

Подставим значения:

\[ \eta = \frac{155\, Дж - 85\, Дж}{155\, Дж} = \frac{70\, Дж}{155\, Дж} \]

Вычислим:

\[ \eta \approx 0.4516 \]

Преобразуем в проценты:

\[ \eta \approx 45.16\% \]

Ответ: КПД тепловой машины примерно 45,2%.