Какую работу совершит идеальный двигатель, если температура нагревателя составляет 150 градусов, а холодильника - 20 градусов, и рабочее тело получит от нагревателя 1,0×10^8 дж теплоты?

Физика 6 класс Термодинамика идеальный двигатель работа двигателя температура нагревателя температура холодильника рабочее тело теплота физика 6 класс Новый

Чтобы рассчитать работу, которую совершит идеальный тепловой двигатель, мы можем использовать формулу, основанную на принципе Карно. Этот принцип гласит, что максимальная эффективность теплового двигателя зависит от температур нагревателя и холодильника.

Шаг 1: Преобразуем температуры в Кельвины.

• Температура нагревателя (T1) = 150 градусов Цельсия = 150 + 273 = 423 К.
• Температура холодильника (T2) = 20 градусов Цельсия = 20 + 273 = 293 К.

Шаг 2: Рассчитаем эффективность (η) идеального двигателя.

Эффективность можно рассчитать по формуле:

η = 1 - (T2 / T1)

Подставим значения температур:

η = 1 - (293 / 423)

η ≈ 1 - 0.693 ≈ 0.307.

Шаг 3: Рассчитаем работу (A), которую совершит двигатель.

Работа двигателя связана с количеством теплоты (Q), получаемой от нагревателя, и эффективностью:

A = η * Q.

Где Q = 1,0 × 10^8 Дж.

Теперь подставим значения:

A = 0.307 * 1,0 × 10^8 Дж.

A ≈ 3,07 × 10^7 Дж.

Ответ: Идеальный двигатель совершит работу примерно 3,07 × 10^7 джоулей.