Газ, проходящий цикл Карно, передал холодильнику количество теплоты Q=14 кДж. Какова температура Т нагревателя, если температура холодильника равна Т=280 К, а работа цикла составляет A=6 кДж?

Физика 11 класс Цикл Карно и термодинамика цикл Карно температура нагревателя холодильник работа цикла Количество теплоты физика 11 класс Новый

Для решения данной задачи воспользуемся формулой, описывающей цикл Карно. В этом цикле важно учитывать, что работа, совершаемая системой, равна разности теплоты, переданной нагревателю и холодильнику. Формула для работы цикла Карно выглядит следующим образом:

A = Qh - Qc

где:

• A - работа, совершаемая циклом, равная 6 кДж;
• Qc - количество теплоты, переданное холодильнику, равное 14 кДж;
• Qh - количество теплоты, переданное нагревателю.

Из этой формулы мы можем выразить количество теплоты, переданное нагревателю:

Qh = A + Qc

Подставим известные значения:

Qh = 6 кДж + 14 кДж = 20 кДж

Теперь мы знаем, что количество теплоты, переданное нагревателю, составляет 20 кДж. Далее, для цикла Карно также существует соотношение между температурами нагревателя и холодильника и количествами теплоты:

T1 / T2 = Qh / Qc

где:

• T1 - температура нагревателя;
• T2 - температура холодильника, равная 280 К;
• Qh - количество теплоты, переданное нагревателю, равное 20 кДж;
• Qc - количество теплоты, переданное холодильнику, равное 14 кДж.

Теперь подставим известные значения в формулу:

T1 / 280 К = 20 кДж / 14 кДж

Упростим правую часть уравнения:

T1 / 280 К = 20 / 14 = 10 / 7

Теперь можем выразить T1:

T1 = 280 К * (10 / 7)

Выполним умножение:

T1 = 280 * 10 / 7 = 400 К

Таким образом, температура нагревателя составляет 400 К.