Какую температуру имеет холодильник, если максимальный КПД тепловой машины составляет 45%, а температура нагревателя равна 820 К?

Физика 11 класс Тепловые машины и их эффективность температура холодильника КПД тепловой машины максимальный КПД температура нагревателя физика 11 класс термодинамика холодильник расчет температуры задачи по физике тепловые машины Новый

Для решения задачи о температуре холодильника, исходя из максимального коэффициента полезного действия (КПД) тепловой машины, давайте вспомним, что мы можем использовать формулу для идеального цикла Карно.

Шаг 1: Запишем формулу для КПД тепловой машины.

КПД (n) в идеальном цикле Карно рассчитывается по следующей формуле:

n = 1 - T2 / T1,

где:

• n - КПД тепловой машины;
• T1 - температура нагревателя (в Кельвинах);
• T2 - температура холодильника (в Кельвинах).

Шаг 2: Подставим известные значения в формулу.

В данной задаче нам известно, что КПД (n) равен 45% или 0.45, а температура нагревателя (T1) равна 820 K. Подставим эти значения в формулу:

0.45 = 1 - T2 / 820.

Шаг 3: Решим уравнение относительно T2.

Сначала преобразуем уравнение:

T2 / 820 = 1 - 0.45,

что упрощается до:

T2 / 820 = 0.55.

Теперь, чтобы найти T2, умножим обе стороны на 820:

T2 = 820 * 0.55.

Шаг 4: Вычислим значение T2.

T2 = 451 K.

Таким образом, температура холодильника составляет 451 K. Это значение показывает, при какой температуре холодильник может эффективно работать в данной тепловой машине, соответствующей максимальному КПД, заданному в условии задачи.