Какой КПД теплового двигателя равен 22%, если холодильник получил 500 Дж теплоты? Какую работу выполнит двигатель и сколько теплоты было получено от нагревателя?

Физика 8 класс Тепловые двигатели и их эффективность КПД теплового двигателя работа двигателя теплота нагревателя теплота холодильника физика 8 класс Новый

Давайте разберемся с задачей по шагам.

КПД (коэффициент полезного действия) теплового двигателя определяется как отношение выполненной работы к количеству теплоты, полученной от нагревателя. Формула для КПД выглядит следующим образом:

КПД = (A / Q1) * 100%

где:

• A - работа, выполненная двигателем;
• Q1 - теплота, полученная от нагревателя.

В нашей задаче известно:

• КПД = 22% = 0.22;
• Q2 (теплота, переданная холодильнику) = 500 Дж.

Сначала найдем работу, выполненную двигателем. Мы знаем, что теплота, полученная от нагревателя (Q1), делится на две части: часть уходит на работу (A), а часть отводится в холодильник (Q2). Таким образом, у нас есть следующее уравнение:

Q1 = A + Q2

Теперь, используя формулу для КПД, выразим работу A:

A = КПД * Q1

Подставим значение КПД:

A = 0.22 * Q1

Теперь у нас есть две формулы:

1. Q1 = A + Q2
2. A = 0.22 * Q1

Теперь подставим вторую формулу в первую:

Q1 = 0.22 * Q1 + Q2

Подставим значение Q2:

Q1 = 0.22 * Q1 + 500

Теперь перенесем 0.22 * Q1 на другую сторону:

Q1 - 0.22 * Q1 = 500

Это можно записать как:

0.78 * Q1 = 500

Теперь разделим обе стороны на 0.78:

Q1 = 500 / 0.78

Посчитаем:

Q1 ≈ 641.03 Дж.

Теперь, когда мы знаем Q1, можем найти работу A:

A = 0.22 * Q1

Подставим значение Q1:

A = 0.22 * 641.03 ≈ 141.02 Дж.

Итак, мы нашли все необходимые значения:

• Работа, выполненная двигателем (A) ≈ 141.02 Дж;
• Теплота, полученная от нагревателя (Q1) ≈ 641.03 Дж;

Таким образом, ответ на вашу задачу: работа, выполненная двигателем, составляет примерно 141 Дж, а теплота, полученная от нагревателя, составляет примерно 641 Дж.