Question

Идеальная тепловая машина совершает за один цикл работу 100 дж. Температура нагревателя 373 К, а холодильника 273 К. Найти количество тепла, отдаваемое за один цикл холодильнику. Помогите пожалуйста

Answer 1

Тн=373    Тх=273    А=100
кпд=(Тн-Тх)/Тн=(373-273)/373=0,27

Qx=Qн-A      Qн=А/кпд

Qx=А/кпд - А=100/0,27 - 100=273 Дж

Answer 2

Для нахождения количества тепла, отдаваемого за один цикл холодильнику, можно использовать формулу Карно для эффективности тепловых машин. Эффективность тепловой машины (η) определяется как:

\[η = 1 - \frac{T_c}{T_h},\]

где \(T_c\) - температура холодильника, \(T_h\) - температура нагревателя.

Эффективность Карно также может быть выражена как отношение работы, совершаемой тепловой машиной, к поступившему теплу:

\[η = \frac{W}{Q_h},\]

где \(W\) - работа, совершаемая машиной, \(Q_h\) - тепло, поступающее от нагревателя.

Мы знаем, что работа, совершаемая за один цикл, равна 100 Дж, так что \(W = 100\, \text{Дж}\).

Теперь мы можем использовать обе формулы эффективности для нахождения тепла, отдаваемого холодильнику (\(Q_c\)):

\[1 - \frac{T_c}{T_h} = \frac{W}{Q_h}.\]

Давайте решим это уравнение относительно \(Q_h\):

\[\frac{T_c}{T_h} = 1 - \frac{W}{Q_h},\]

\[\frac{T_c}{T_h} = \frac{Q_h - W}{Q_h},\]

\[T_c Q_h = T_h Q_h - W,\]

\[Q_h = \frac{T_h}{T_c}W.\]

Теперь мы можем подставить известные значения:

\[Q_h = \frac{373 \, \text{К}}{273 \, \text{К}} \times 100 \, \text{Дж}.\]

Вычислив это, мы получим количество тепла, поступающего от нагревателя (\(Q_h\)). Остается только вычесть работу (\(W\)), чтобы найти количество тепла, отдаваемое холодильнику (\(Q_c\)):

\[Q_c = Q_h - W.\]

Решив эту формулу, вы получите искомый результат.