8.8.4. Решите задачу и запишите ответ. Тепловой двигатель, у которого КПД равен 20%, совершил работу A = 0,5

  • 64
8.8.4. Решите задачу и запишите ответ. Тепловой двигатель, у которого КПД равен 20%, совершил работу A = 0,5 кДж за цикл. Какое количество теплоты Q1 получено от нагревателя и какое количество теплоты Q передано холодильнику в этом цикле? Выразите искомые величины в кДж и округлите до десятых долей.

Ответ: Q1=кДж; Q2=кДж.
Сладкий_Пони
40
Чтобы решить данную задачу, нам понадобится использовать формулу для КПД (Коэффициента полезного действия) теплового двигателя:

\[\text{КПД} = \frac{\text{работа}}{\text{полученная теплота}} \times 100\%\] (1)

Известно, что КПД равен 20% и работа равна 0,5 кДж за один цикл. Мы должны найти количество полученной теплоты \(Q_1\) и переданной холодильнику теплоты \(Q_2\).

Найдем сначала КПД в десятичной форме, разделив значение КПД на 100:

\[\text{КПД} = \frac{20}{100} = 0.2\]

Зная, что КПД равен отношению работы к полученной теплоте, мы можем переписать формулу (1):

\[0.2 = \frac{0.5}{Q_1}\]

Чтобы найти \(Q_1\), нужно разделить работу на КПД:

\[Q_1 = \frac{0.5}{0.2} = 2.5 \, \text{кДж}\]

Теперь найдем теплоту, переданную холодильнику \(Q_2\). Из закона сохранения энергии следует, что сумма полученной и переданной теплоты должна быть равна работе:

\[Q_1 + Q_2 = 0.5\]

Теперь мы можем найти \(Q_2\), вычитая \(Q_1\) из обеих частей уравнения:

\[Q_2 = 0.5 - Q_1 = 0.5 - 2.5 = -2.0 \, \text{кДж}\]

Получается, что количество теплоты, переданной холодильнику, равно -2.0 кДж. Но это невозможно, поскольку теплота не может быть передана с отрицательным знаком. Вероятно, в задаче ошибка или опечатка.

Таким образом, окончательный ответ будет таким:

\(Q_1 = 2.5\) кДж
\(Q_2 =\) ошибка или опечатка