Question

Если тепловая машина с КПД 50% за один цикл отдаёт холодильнику 500 Джж, то какую работу совершит машина?

Answer 1

Ответ:

Если тепловая машина имеет КПД (Коэффициент полезного действия) 50%, это означает, что половина от полученной машиной тепловой энергии будет преобразована в работу, а оставшаяся половина будет отброшена в окружающую среду в виде тепла.

Таким образом, чтобы машина отдала 500 Дж тепла, она должна принять 1000 Дж тепла (из-за 50% КПД).

Работа, совершаемая машиной, определяется как разность между количеством тепловой энергии, принятой машиной, и количеством тепловой энергии, отброшенной ею в окружающую среду. Таким образом, работа W будет равна:

W = Q - Qн

где Q - количество тепловой энергии, принятой машиной (1000 Дж), а Qн - количество тепловой энергии, отброшенное машиной в окружающую среду.

Поскольку тепловая машина совершает цикловой процесс, то изменение ее внутренней энергии должно быть равно нулю. Это означает, что количество тепловой энергии, отброшенное машиной в окружающую среду, должно быть равно количеству тепловой энергии, полученной машиной. Таким образом,

Qн = Q - 500 Дж

Подставляя это выражение в формулу для работы, получаем:

W = Q - (Q - 500 Дж) = 500 Дж

Таким образом, тепловая машина, которая отдаёт 500 Дж тепла холодильнику за один цикл, совершает работу в размере 500 Дж