Question

При КПД теплового двигателя, равном 20%, модуль количества теплоты, отданного холодильнику за один цикл этой тепловой машиной, равен 1000 Дж. Какую работу совершает газ за один цикл?

Answer 1

Ответ:

A=250 Дж

Объяснение:

Из определения КПД:

η=A/Qн=(Qн-Qх)/Qн;

Выражаем отсюда кол-во теплоты, полученное от нагревателя Qн:

Qн=Qх/(1-η)=1000/(1-0,2)=1250 Дж;

Отсюда легко найти работу за цикл:

А=Qн-Qх=1250-1000=250 Дж.

Answer 2

КПД (Коэффициент полезного действия) теплового двигателя определяется как отношение полезной работы к поступившей за цикл теплоте:

$КПД = \frac{\text{Полезная работа}}{\text{Поступившая теплота}} \times 100\%$

В данном случае КПД равен 20%, что означает, что только 20% поступившей теплоты используется для совершения работы, а остальные 80% уходят в окружающую среду.

Известно, что модуль количества теплоты, отданного холодильнику за один цикл, равен 1000 Дж.

Можем записать уравнение для КПД и перейти к поиску полезной работы:

$20\% = \frac{\text{Полезная работа}}{1000\, \text{Дж}} \times 100\%$

Решая уравнение относительно полезной работы:

$\text{Полезная работа} = 20\% \times 1000\, \text{Дж} = 0.2 \times 1000\, \text{Дж} = 200\, \text{Дж}$

Таким образом, газ совершает полезную работу в размере 200 Дж за один цикл.