Question

Температура нагревателя тепловой машины равна 150°С, а холодильника 25°С. Машина получила от нагревателя 4*10^4 Дж энергии. Чему равна работа, произведенная машиной? Какое кол-во энергии отдано холодильнику?

Answer 1

A-? Q=cm (t2-t1).......

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать уравнение Карно для тепловых машин:

\[ \eta = 1 - \frac{T_c}{T_h} \]

где: - \( \eta \) - КПД тепловой машины, - \( T_c \) - температура холодильника в Кельвинах, - \( T_h \) - температура нагревателя в Кельвинах.

КПД машины также можно выразить через отношение работы \( W \) к полученной от нагревателя теплоте \( Q_h \):

\[ \eta = \frac{W}{Q_h} \]

Работа машины и теплота, полученная от нагревателя, связаны следующим образом:

\[ W = Q_h - Q_c \]

где: - \( Q_c \) - теплота, отданная холодильнику.

Тепловой баланс для тепловой машины:

\[ Q_h = Q_c + W \]

Теперь мы можем выразить работу машины и теплоту, отданную холодильнику:

\[ W = \eta \cdot Q_h \]

\[ Q_c = (1 - \eta) \cdot Q_h \]

Давайте теперь преобразуем температуры в Кельвины:

\[ T_h = 150 + 273 = 423 \, \text{K} \]

\[ T_c = 25 + 273 = 298 \, \text{K} \]

Теперь мы можем найти КПД машины:

\[ \eta = 1 - \frac{298}{423} \approx 0.293 \]

Теперь можем найти работу машины:

\[ Q_h = 4 \times 10^4 \, \text{Дж} \]

\[ W = 0.293 \times 4 \times 10^4 \approx 11720 \, \text{Дж} \]

Теперь найдем теплоту, отданную холодильнику:

\[ Q_c = (1 - 0.293) \times 4 \times 10^4 \approx 28280 \, \text{Дж} \]

Итак, работа, произведенная машиной, равна примерно 11720 Дж, а количество энергии, отданное холодильнику, составляет примерно 28280 Дж.