Сколько теплоты получает рабочее тело от нагревателя за один цикл идеального теплового двигателя Карно, если температура нагревателя составляет 400 К, а температура холодильника - 300 К, и двигатель совершает работу в объеме 16 кДж?
Печенье
Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать формулу для эффективности идеального теплового двигателя Карно:
\[
\eta = 1 - \frac{T_c}{T_h}
\]
где:
\(\eta\) - эффективность двигателя,
\(T_c\) - температура холодильника,
\(T_h\) - температура нагревателя.
По условию задачи, температура нагревателя составляет 400 К, а температура холодильника - 300 К. Подставим эти значения в формулу и вычислим эффективность:
\[
\eta = 1 - \frac{300}{400} = 1 - 0.75 = 0.25
\]
Теперь, чтобы найти количество получаемой теплоты от нагревателя за один цикл, мы можем использовать формулу для работы идеального теплового двигателя Карно:
\[
Q_h = \eta \cdot W
\]
где:
\(Q_h\) - количество получаемой теплоты от нагревателя,
\(W\) - совершаемая работа двигателем.
По условию задачи, двигатель совершает работу в объеме 16 кДж. Подставим значения и посчитаем количество получаемой теплоты:
\[
Q_h = 0.25 \cdot 16 \, \text{кДж} = 4 \, \text{кДж}
\]
Таким образом, рабочее тело получает 4 кДж теплоты от нагревателя за один цикл идеального теплового двигателя Карно.
\[
\eta = 1 - \frac{T_c}{T_h}
\]
где:
\(\eta\) - эффективность двигателя,
\(T_c\) - температура холодильника,
\(T_h\) - температура нагревателя.
По условию задачи, температура нагревателя составляет 400 К, а температура холодильника - 300 К. Подставим эти значения в формулу и вычислим эффективность:
\[
\eta = 1 - \frac{300}{400} = 1 - 0.75 = 0.25
\]
Теперь, чтобы найти количество получаемой теплоты от нагревателя за один цикл, мы можем использовать формулу для работы идеального теплового двигателя Карно:
\[
Q_h = \eta \cdot W
\]
где:
\(Q_h\) - количество получаемой теплоты от нагревателя,
\(W\) - совершаемая работа двигателем.
По условию задачи, двигатель совершает работу в объеме 16 кДж. Подставим значения и посчитаем количество получаемой теплоты:
\[
Q_h = 0.25 \cdot 16 \, \text{кДж} = 4 \, \text{кДж}
\]
Таким образом, рабочее тело получает 4 кДж теплоты от нагревателя за один цикл идеального теплового двигателя Карно.
Знаешь ответ?