Какой коэффициент полезного действия (к.п.д.) имеет идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, если она произвела работу в 9,8 * 10^4 Дж и отдала холодильнику 4,19 * 10^4 Дж теплоты?

Физика 11 класс Тепловые машины и их эффективность коэффициент полезного действия идеальная тепловая машина цикл Карно работа теплота физика 11 класс Новый

Чтобы найти коэффициент полезного действия (к.п.д.) идеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно, нам нужно использовать формулу для к.п.д., которая определяется как отношение работы, совершенной машиной, к количеству теплоты, полученному от горячего источника.

Формула для к.п.д. выглядит следующим образом:

η = W / Q1

где:

• η - коэффициент полезного действия (к.п.д.);
• W - работа, совершенная машиной;
• Q1 - количество теплоты, полученное от горячего источника.

В данной задаче нам известны:

• Работа, совершенная машиной (W) = 9,8 * 10^4 Дж;
• Теплота, отданная холодильнику (Q2) = 4,19 * 10^4 Дж.

Сначала нам нужно найти количество теплоты, полученное от горячего источника (Q1). Мы можем использовать закон сохранения энергии, который гласит, что теплота, полученная от горячего источника, равна сумме работы и теплоты, отданной холодильнику:

Q1 = W + Q2

Теперь подставим известные значения:

Q1 = 9,8 10^4 Дж + 4,19 10^4 Дж

Сложим значения:

Q1 = 9,8 10^4 + 4,19 10^4 = 14,0 * 10^4 Дж

Теперь, когда мы знаем Q1, можем подставить его в формулу для к.п.д.:

η = W / Q1

η = 9,8 10^4 Дж / 14,0 10^4 Дж

Теперь вычислим это значение:

η = 9,8 / 14,0

Приблизительно это равно:

η ≈ 0,7

Чтобы выразить к.п.д. в процентах, умножим на 100:

η ≈ 0,7 * 100 ≈ 70%

Таким образом, коэффициент полезного действия идеальной тепловой машины, работающей по циклу Карно, составляет примерно 70%.