Коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины, работающей по циклу Карно, является важной концепцией в термодинамике. Давайте разберем, почему он так важен и как его правильно понимать.

Цикл Карно является теоретическим циклом, который представляет собой идеальную тепловую машину. Он состоит из двух изотермических и двух адиабатических процессов. Основное свойство цикла Карно заключается в том, что он определяет максимальный возможный КПД для тепловой машины, работающей между двумя температурными резервуарами. Это означает, что ни одна реальная тепловая машина не может иметь КПД выше, чем у машины Карно при тех же температурах.

Теперь давайте разберем возможные утверждения:

1. КПД тепловой машины, работающей по циклу Карно, максимален в сравнении с КПД любого другого цикла при заданных температурах нагревателя и холодильника: Это утверждение верно. Цикл Карно определяет теоретический предел КПД, который не может быть превышен никакой реальной машиной при тех же температурах нагревателя и холодильника.
2. Самый большой в сравнении с любыми другими: Это утверждение тоже верно, но важно подчеркнуть, что речь идет о машинах, работающих между теми же температурными резервуарами. Цикл Карно имеет наибольший теоретически возможный КПД среди всех циклов, работающих между заданными температурами.
3. Равен 100%: Это утверждение неверно. КПД цикла Карно никогда не равен 100%, кроме теоретического случая, когда температура холодильника равна абсолютному нулю (что невозможно в реальности). Формула КПД для цикла Карно выражается как (1 - T2/T1), где T1 - температура нагревателя, а T2 - температура холодильника, измеренные в абсолютных единицах (Кельвинах).

Таким образом, правильный ответ на вопрос о КПД тепловой машины, работающей по циклу Карно, заключается в том, что он максимален в сравнении с КПД любого другого цикла при заданных температурах нагревателя и холодильника.