В процессе цикла Карно рабочее тело получает от нагревателя 300 кДж тепла. Температуры нагревателя составляют 400 К, а холодильника - 200 К. Какую работу выполняет рабочее вещество за один цикл?

Физика 11 класс Цикл Карно и тепловые машины цикл Карно рабочее тело работа нагреватель холодильник температура Тепловой двигатель физика 11 класс термодинамика эффективность цикла Новый

Для решения задачи о цикле Карно, давайте вспомним, что работа, выполняемая рабочим телом, может быть найдена с помощью формулы:

W = Qh - Qc

где:

• W - работа, выполняемая рабочим телом;
• Qh - количество тепла, полученное от нагревателя;
• Qc - количество тепла, отданное холодильнику.

В данной задаче нам известно, что рабочее тело получает от нагревателя Qh = 300 кДж и температуры нагревателя T1 = 400 K и холодильника T2 = 200 K.

Теперь нам нужно найти количество тепла Qc, которое отдается холодильнику. Для этого воспользуемся соотношением для цикла Карно:

Qc / Qh = T2 / T1

Подставим известные значения:

Qc / 300 кДж = 200 K / 400 K

Упрощаем правую часть уравнения:

Qc / 300 кДж = 0.5

Теперь найдем Qc:

Qc = 300 кДж * 0.5 = 150 кДж

Теперь, когда мы знаем Qc, можем найти работу W:

W = Qh - Qc

Подставляем значения:

W = 300 кДж - 150 кДж = 150 кДж

Таким образом, работа, выполняемая рабочим телом за один цикл, составляет 150 кДж.