Какое количество теплоты Qн, в кДж, поступает от нагревателя при работе идеальной тепловой машины с температурой

Chudesnyy_Korol

51

Давайте рассмотрим работу идеальной тепловой машины по Циклу Карно. В этом цикле машина работает между двумя резервуарами с разными температурами: нагревателем с температурой $T_n$ и холодильником с температурой $T_x$.

В данной задаче, нагреватель и холодильник выполняют такие же функции, как в Цикле Карно, потому что мы говорим о работе идеальной тепловой машины. Тепловая машина принимает количество теплоты $Q_n$ от нагревателя и отдаёт количество теплоты $Q_x$ холодильнику.

Так как идеальная тепловая машина - это переводчик работы в количество теплоты, мы можем применить первое начало термодинамики: $Q_n=A+Q_x$.

Также известно, что в обратимом процессе, который является приближением для идеальной тепловой машины, количество отданной теплоты холодильнику определяется по формуле:

$$Q_x=T_x\cdot (S_n-S_x)$$

где $S_n$ и $S_x$ - энтропия нагревателя и холодильника соответственно.

Теперь чтобы найти количество теплоты $Q_n$ от нагревателя, нам нужно выразить его через другие известные величины:

$$Q_n=A+Q_x$$

Следовательно,

$$Q_n=A+T_x\cdot (S_n-S_x)$$

Итак, мы имеем выражение для количества теплоты $Q_n$ в терминах известных величин: работы $A$, температуры холодильника $T_x$ и разницы энтропий $S_n-S_x$.

Будьте внимательны при подстановке значений в формулу и не забудьте привести все единицы измерения в систему СИ. Это поможет вам получить правильный числовой ответ в кДж.

Надеюсь, эта подробная информация поможет вам лучше понять, как определить количество теплоты $Q_n$ от нагревателя в задаче о работе идеальной тепловой машины. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать их.