Тепловая машина с коэффициентом полезного действия (КПД) 20% получает от нагревателя 10 кДж теплоты. Сколько теплоты передаётся холодильнику?

Физика 8 класс Тепловые машины и их эффективность тепловая машина коэффициент полезного действия КПД теплота холодильник 10 кДж расчет теплоты физика 8 класс Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать понятие коэффициента полезного действия (КПД) тепловой машины. КПД показывает, какую долю полученной теплоты машина преобразует в работу. В данном случае КПД составляет 20%, или 0,2 в десятичной форме.

Давайте обозначим:

• Q1 — количество теплоты, полученное от нагревателя (10 кДж);
• Q2 — количество теплоты, переданное холодильнику;
• W — работа, выполненная тепловой машиной.

Согласно определению КПД, мы можем записать формулу:

КПД = W / Q1

Подставим известные значения в формулу:

0,2 = W / 10 кДж

Теперь найдем работу W:

W = 0,2 * 10 кДж = 2 кДж

Теперь, зная работу, мы можем использовать закон сохранения энергии, который гласит, что сумма теплоты, полученной от нагревателя, и работы равна теплоте, переданной холодильнику:

Q1 = Q2 + W

Подставим известные значения:

10 кДж = Q2 + 2 кДж

Теперь решим это уравнение относительно Q2:

Q2 = 10 кДж - 2 кДж = 8 кДж

Таким образом, количество теплоты, переданное холодильнику, составляет 8 кДж.