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.