Холодильник идеального теплового двигателя имеет температуру 27 °C. Как изменится КПД этого двигателя, если температуру нагревателя уменьшить от 327 до 127 °C?

Чтобы определить, как изменится КПД (коэффициент полезного действия) идеального теплового двигателя при изменении температуры нагревателя, используем формулу для КПД:

η = 1 — (T_c / T_h),

где:
— η — КПД,
— T_c — температура холодильника (в Кельвинах),
— T_h — температура нагревателя (в Кельвинах).

1. Преобразуем температуры в Кельвины:
— Температура холодильника:
T_c = 27 °C + 273 = 300 K.

2. Рассчитаем КПД для двух температур нагревателя:

— Для T_h = 327 °C:
T_h1 = 327 °C + 273 = 600 K.
η1 = 1 — (300 / 600) = 1 — 0.5 = 0.5.

— Для T_h = 127 °C:
T_h2 = 127 °C + 273 = 400 K.
η2 = 1 — (300 / 400) = 1 — 0.75 = 0.25.

3. Теперь сравним КПД:

— КПД при T_h = 327 °C: η1 = 0.5 (50%).
— КПД при T_h = 127 °C: η2 = 0.25 (25%).

Таким образом, при уменьшении температуры нагревателя с 327 °C до 127 °C КПД идеального теплового двигателя уменьшится с 50% до 25%.