Какой объем работы выполняет рабочее вещество машины за один цикл, если оно получает 65 кДж теплоты и температура

Какой объем работы выполняет рабочее вещество машины за один цикл, если оно получает 65 кДж теплоты и температура холодильника равна 350 К, а температура нагревателя равна 650 К?
Раиса

Раиса

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Работа (обозначается как \(W\)) может быть определена как изменение энергии. В данном случае, работа будет равна изменению энергии теплоты.

Общая формула для работы:

\[W = Q_2 - Q_1\]

Где:
\(W\) - объём работы
\(Q_2\) - полученная теплота
\(Q_1\) - отданная теплота

Перейдём к конкретной задаче. Мы знаем, что машина получает 65 кДж теплоты. Температура холодильника равна 350 К, а температура нагревателя не указана.

Для решения задачи, нам необходимо использовать абсолютные температуры в Кельвинах. Таким образом, нужно преобразовать значения в Кельвины.

Допустим, температура нагревателя равна \(T_2\) К.

Теперь мы можем записать уравнение для работы:

\[W = Q_2 - Q_1\]

Подставим известные значения:

\[W = 65 \, \text{кДж} = 65 \times 10^3 \, \text{Дж}\]
\[Q_1 = 0 \, \text{Дж} \, \text{(так как температуру холодильника равна 350 К)}\]
\[Q_2 = 65 \times 10^3 \, \text{Дж}\]

Теперь у нас осталось учесть разницу в температурах. Для этого мы можем использовать следующую формулу:

\[W = Q \times (1 - \frac{T_1}{T_2})\]

Где:
\(W\) - объем работы
\(Q\) - изменение энергии теплоты
\(T_1\) - абсолютная температура холодильника
\(T_2\) - абсолютная температура нагревателя

Подставим значения и решим уравнение:

\[65 \times 10^3 = 65 \times 10^3 \times (1 - \frac{350}{T_2})\]

Решая это уравнение, мы можем найти значение \(T_2\):

\[(1 - \frac{350}{T_2}) = 1\]
\[\frac{350}{T_2} = 0\]
\[T_2 = \infty\]

Таким образом, если температура холодильника равна 350 К, а полученное количество теплоты равно 65 кДж, то объём работы, выполняемый рабочим веществом машины за один цикл, будет бесконечным.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello