Идеальный газ проходит цикл Карно. Температура T1 нагревателя в пять раз превышает температуру E2 охладителя. Нагреватель передал газу количество теплоты Q1, равное 67 кДж. Какую работу A выполнил газ?

Физика 10 класс Циклы термодинамики цикл Карно Идеальный газ температура нагревателя температура охладителя Количество теплоты работа газа термодинамика физика 10 класс задачи по физике газовые процессы Новый

Чтобы найти работу A, выполненную газом в цикле Карно, нам нужно использовать некоторые свойства идеального газа и формулы, относящиеся к циклу Карно.

В цикле Карно работа, выполненная газом, связана с количеством теплоты, переданным газу от нагревателя, и количеством теплоты, отданным газом охладителю. Основные формулы, которые нам понадобятся, следующие:

• Q1 - количество теплоты, переданное газу от нагревателя.
• Q2 - количество теплоты, отданное газом охладителю.
• A = Q1 - Q2 - работа, выполненная газом.
• Коэффициент полезного действия (КПД) цикла Карно: η = 1 - (T2 / T1), где T1 - температура нагревателя, T2 - температура охладителя.

В данной задаче нам известно, что температура нагревателя T1 в пять раз превышает температуру охладителя T2:

T1 = 5 * T2

Теперь подставим это выражение в формулу для КПД:

η = 1 - (T2 / (5 * T2)) = 1 - (1 / 5) = 4 / 5

КПД также можно выразить через количество теплоты:

η = A / Q1

Теперь подставим известные значения:

4 / 5 = A / 67 кДж

Теперь выразим A:

A = (4 / 5) * 67 кДж

Выполним расчет:

A = 53.6 кДж

Таким образом, работа, выполненная газом в цикле Карно, составляет 53.6 кДж.