КПД идеального теплового двигателя составляет 40%. Если газ получил от нагревателя 5 кДж теплоты, то сколько теплоты было отдано холодильнику?

(Заметка: Прошу объяснить подробно, так как у меня практически нулевые знания в физике.)

Физика 10 класс Тепловые машины и КПД КПД идеальный тепловой двигатель 10 класс физика теплота нагреватель холодильник расчет КПД Энергия термодинамика газ учебное задание объяснение основы физики Новый

Давайте разберем задачу шаг за шагом. У нас есть идеальный тепловой двигатель, который получил от нагревателя 5 кДж теплоты. КПД (коэффициент полезного действия) этого двигателя составляет 40%, что можно записать как 0,4.

Первым делом, вспомним, что КПД определяется как отношение полезной работы, выполненной двигателем, к количеству теплоты, полученной от нагревателя. Формула для КПД выглядит так:

• КПД = (Q1 - Q2) / Q1

Где:

• Q1 - количество теплоты, полученное от нагревателя, в нашем случае это 5 кДж.
• Q2 - количество теплоты, отданное холодильнику, которое мы хотим найти.

Теперь, если мы подставим известные значения в формулу, мы получим:

• 0,4 = (5 кДж - Q2) / 5 кДж

Чтобы решить это уравнение, давайте перемножим обе стороны на 5 кДж:

• 0,4 * 5 кДж = 5 кДж - Q2

Это упростится до:

• 2 кДж = 5 кДж - Q2

Теперь нужно выразить Q2. Для этого мы можем перенести Q2 в левую сторону уравнения:

• Q2 = 5 кДж - 2 кДж

Таким образом, мы получаем:

• Q2 = 3 кДж

Итак, количество теплоты, которое было отдано холодильнику, составляет 3 кДж. Это и есть наш ответ!