Может ли существовать идеальная тепловая машина, которая за один цикл получает от нагревателя 50 Дж и выполняет полезную работу в 100 Дж? Какой будет коэффициент полезного действия (КПД) такой машины?

1. возможна, 200%
2. возможна, ~67%
3. возможна, 50%
4. невозможна, 200%

Физика 11 класс Тепловые машины и их эффективность идеальная тепловая машина КПД полезная работа термодинамика физика 11 класс нагреватель работа невозможна 200% Новый

Чтобы ответить на вопрос о существовании идеальной тепловой машины, которая за один цикл получает от нагревателя 50 Дж и выполняет полезную работу в 100 Дж, сначала необходимо понять основные принципы работы тепловых машин и расчета их коэффициента полезного действия (КПД).

1. Определение КПД:

• Коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины определяется как отношение полезной работы (A) к количеству теплоты (Q) полученной от нагревателя:

KPD = A / Q

2. Подставим известные значения:

• Полезная работа (A) = 100 Дж
• Количество теплоты (Q) = 50 Дж

Теперь подставим эти значения в формулу для КПД:

KPD = 100 Дж / 50 Дж = 2

3. Интерпретация результата:

КПД равен 2, что в процентах составляет 200%. Это означает, что машина выполняет работу, которая в два раза превышает количество полученной теплоты. Однако согласно законам термодинамики, КПД идеальной тепловой машины не может превышать 100%. Таким образом, существование такой машины невозможно.

4. Заключение:

Ответ на вопрос: невозможна, 200%.