Какова работа, произведенная идеальной машиной, если температура нагревателя составляет 150 °С, а холодильника — 20 °С, и от нагревателя взято 105 кДж энергии?
Физика10 классТермодинамикаработа идеальной машинытемпература нагревателятемпература холодильникаэнергия 105 кДжфизика термодинамикирасчет работы машины
Для решения этой задачи нам необходимо использовать принцип работы идеальной тепловой машины, известной как цикл Карно. Этот цикл описывает, как работает идеальная тепловая машина, которая преобразует теплоту в работу, используя два тепловых резервуара: нагреватель и холодильник.
Основные шаги для нахождения работы, произведенной идеальной машиной:
КПД (η) можно определить по формуле:
η = 1 - T2 / T1
Подставим значения:
η = 1 - 293 / 423 ≈ 0.307
Работа (A),произведенная машиной, определяется как:
A = η * Q1
где Q1 — это количество теплоты, взятое от нагревателя (в нашем случае 105 кДж).
Подставим известные значения:
A = 0.307 * 105 кДж ≈ 32.235 кДж
Таким образом, работа, произведенная идеальной машиной, составляет примерно 32.24 кДж.