Как вычислить КПД тепловой машины 10-го класса, если в процессе работы рабочее тело получило 1,5 МДж теплоты

Пушок

45

КПД (Коэффициент полезного действия) тепловой машины определяется как отношение работы, совершенной машиной, к теплоте, полученной от нагревателя. Формула для вычисления КПД выглядит следующим образом:

\[
КПД = \frac{{\text{{работа}}}}{{\text{{полученная теплота}}}}
\]

В данной задаче нам известны значения полученной теплоты (\(Q_1 = 1,5\) МДж) и переданной холодильнику теплоты (\(Q_2 = 1,2\) МДж). Нам нужно вычислить работу и, используя эти значения, найти КПД тепловой машины.

Чтобы вычислить работу, нам понадобится использовать принцип сохранения энергии. Работа, совершенная тепловой машиной, равна разности полученной и отданной теплоты:

\[
\text{{работа}} = Q_1 - Q_2
\]

Подставляя известные значения:

\[
\text{{работа}} = 1,5 \, \text{{МДж}} - 1,2 \, \text{{МДж}} = 0,3 \, \text{{МДж}}
\]

Теперь, подставив значение работы и полученную теплоту в формулу для КПД, мы можем вычислить его:

\[
КПД = \frac{{\text{{работа}}}}{{\text{{полученная теплота}}}} = \frac{{0,3 \, \text{{МДж}}}}{{1,5 \, \text{{МДж}}}} = 0,2 = 20\%
\]

Таким образом, КПД тепловой машины составляет 20%. Это означает, что только 20% полученной теплоты превращается в полезную работу, а остальные 80% уходят в окружающую среду.