Идеальный тепловой двигатель совершает за один цикл работу 30 кДж. Если температура нагревателя 127 °C, а температура холодильника 27 °C,

Идеальный тепловой двигатель совершает за один цикл работу 30 кДж. Если температура нагревателя 127 °C, а температура холодильника 27 °C, то какое количество теплоты отдано за один цикл холодильнику?

Чтобы найти количество теплоты, отданное холодильнику за один цикл идеального теплового двигателя, используем формулы для работы и эффективности.

1. Сначала преобразуем температуры в Кельвины:
— Температура нагревателя:
T_h = 127 °C + 273 = 400 K.
— Температура холодильника:
T_c = 27 °C + 273 = 300 K.

2. Найдём эффективность идеального теплового двигателя:
η = 1 — (T_c / T_h).

Подставляем значения:
η = 1 — (300 / 400) = 1 — 0.75 = 0.25.

3. Теперь используем работу, чтобы выразить количество теплоты, полученное от нагревателя (Q_h):
W = η * Q_h.

Из этого уравнения выразим Q_h:
Q_h = W / η.

Подставляем известные значения:
Q_h = 30 кДж / 0.25 = 120 кДж.

4. Используем уравнение энергии:
W = Q_h — Q_c, где Q_c — количество теплоты, отданное холодильнику. Выразим Q_c:
Q_c = Q_h — W.

Подставляем значения:
Q_c = 120 кДж — 30 кДж = 90 кДж.

Таким образом, количество теплоты, отданное холодильнику за один цикл, составляет 90 кДж.