Идеальная тепловая машина обменива- ется теплотой с тёплым телом — окружаю- щей средой, находящейся при температуре +25 °С, и холодным телом с температурой -18 °С. В некоторый момент машину запу- стили в обратном направлении, так что все составляющие теплового баланса - работа и количества теплоты-поменяли свои знаки. При этом за счёт работы, совершен- ной двигателем тепловой машины, от хо- лодного тела теплота стала отбираться, а тёплому телу - сообщаться. Какую работу совершил двигатель теп- ловой машины, если количество теплоты, отведенной от холодного тела, равно 165 кДж? Ответ округлите до целого числа кДж.
даю 100 баллов
Ответы
Ответ:
-24 кДж
Объяснение:
По закону сохранения энергии, работа, совершенная двигателем тепловой машины, должна быть равна разности количества теплоты, полученной от теплого тела, и количества теплоты, отведенной от холодного тела:
W = Q_тепло - Q_холод
Так как все составляющие теплового баланса поменяли свои знаки, то:
Q_тепло = -165 кДж
Q_холод = 165 кДж
Температуры теплого и холодного тел можно выразить в Кельвинах:
T_тепло = 25 + 273 = 298 К
T_холод = -18 + 273 = 255 К
КПД тепловой машины можно выразить как отношение совершенной работы к количеству полученной теплоты от теплого тела:
η = W / Q_тепло
При обратном ходе работы КПД остается таким же, поэтому:
η = W / (-165) = η_обр
Из уравнений Карно для двух процессов можно выразить КПД через температуры:
η = 1 - T_холод / T_тепло
Подставив значения температур, получим:
η = 1 - 255 / 298 = 0.1436
Таким образом, работа, совершенная двигателем тепловой машины, равна:
W = η * Q_тепло = 0.1436 * (-165) = -23.8 кДж
Ответ: -24 кДж (округление до целого числа).