Как изменится эффективность тепловой машины, если снизить температуру холодильника, не меняя температуру нагревателя?

Эффективность тепловой машины определяется через КПД, то есть Коэффициент Полезного Действия. КПД тепловой машины выражается как отношение полученной работы к затраченной энергии. В данном случае мы рассматриваем тепловую машину, в которой есть нагреватель и холодильник.

Исходя из задачи, нам нужно определить, как изменится эффективность тепловой машины, если мы снизим температуру холодильника без изменения температуры нагревателя.

Для решения этой задачи нам понадобятся некоторые законы термодинамики. Один из основных законов, о котором нам следует помнить, - это второй закон термодинамики, который гласит, что невозможно преобразовать 100% поступающей в систему энергии в работу.

КПД тепловой машины можно выразить следующей формулой:

\[
КПД = \left(1 - \frac{{Q_2}}{{Q_1}}\right) \cdot 100\%
\]

где \(Q_1\) - количество тепла, полученное от нагревателя, а \(Q_2\) - количество тепла, переданное холодильнику.

Поскольку мы снижаем температуру холодильника, количество тепла, передаваемого холодильнику (\(Q_2\)), будет уменьшаться. При этом количество тепла, получаемое от нагревателя (\(Q_1\)), останется неизменным.

Таким образом, уменьшение температуры холодильника приведет к уменьшению \(Q_2\) в формуле КПД. Поскольку числитель в формуле остается неизменным, а знаменатель уменьшается, значение КПД тепловой машины также уменьшится.

Итак, если мы снизим температуру холодильника без изменения температуры нагревателя, эффективность тепловой машины, выраженная через КПД, уменьшится. То есть, тепловая машина станет менее эффективной.