Для решения поставленных задач, необходимо использовать основные формулы и понятия, связанные с тепловыми машинами.

1. Коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины.

Коэффициент полезного действия (КПД) тепловой машины определяется как отношение выполненной работы к количеству полученной тепловой энергии от нагревателя. Формула КПД выглядит следующим образом:

КПД = A / Qh

где:

• A — работа, выполненная машиной;
• Qh — количество теплоты, полученное от нагревателя.

Для расчета КПД нам сначала нужно найти работу, выполненную машиной. Однако, в данном случае, мы можем использовать формулу для КПД, если знаем, что тепловая машина работает между двумя резервуарами с разными температурами.

Для нахождения КПД можно также использовать формулу, основанную на температурах нагревателя и холодильника:

КПД = 1 - (Tc / Th)

где:

• Tc — температура холодильника в Кельвинах;
• Th — температура нагревателя в Кельвинах.

Сначала преобразуем температуры из градусов Цельсия в Кельвины:

• Th = 197 + 273 = 470 K;
• Tc = 56 + 273 = 329 K;

Теперь подставим значения в формулу для КПД:

КПД = 1 - (329 / 470) ≈ 1 - 0.700 = 0.300.

Следовательно, КПД тепловой машины составляет примерно 30%.

2. Работа, которую выполнила тепловая машина.

Теперь, зная КПД, мы можем найти работу, выполненную машиной, используя формулу:

A = КПД * Qh

Подставим известные значения:

A = 0.300 * 45000 Дж = 13500 Дж.

Таким образом, работа, выполненная тепловой машиной, составляет 13500 Дж.

3. Устройство, в котором механическая работа выполняется за счёт использования внутренней энергии топлива.

Такое устройство называется двигателем внутреннего сгорания. Он преобразует химическую энергию топлива в механическую работу через процесс сгорания.

В заключение, мы получили, что КПД тепловой машины составляет 30%, работа, выполненная машиной, равна 13500 Дж, а устройство, использующее внутреннюю энергию топлива, называется двигателем внутреннего сгорания.