Каков КПД и рабочий объем идеальной тепловой машины, если она получает 6,3 кДж теплоты от нагревателя за цикл

Михаил

3

КПД (коэффициент полезного действия) и рабочий объем идеальной тепловой машины могут быть определены с использованием формулы Карно. Давайте разберемся с этим пошагово:

Шаг 1: Найдем количество теплоты, которое передается холодильнику.
Дано, что теплота, получаемая от нагревателя за цикл, равна 6,3 кДж. 80% этой теплоты передается холодильнику. Для начала, найдем количество теплоты, переданное холодильнику:
\[\text{Теплота, переданная холодильнику} = 0,8 \times 6,3 \, кДж = 5,04 \, кДж.\]

Шаг 2: Найдем количество теплоты, которое используется для работы машины.
Мы знаем, что идеальная тепловая машина получает 6,3 кДж теплоты от нагревателя за цикл, и 80% этой теплоты передается холодильнику. Следовательно, количество теплоты, которое используется для работы машины, равно разности между полученной теплотой и переданной холодильнику (тепловыми потерями):
\[\text{Количество теплоты, используемое для работы машины} = 6,3 \, кДж - 5,04 \, кДж = 1,26 \, кДж.\]

Шаг 3: Найдем КПД (коэффициент полезного действия) идеальной тепловой машины.
КПД определяется как отношение работы, совершаемой машиной, к количеству теплоты, используемому для работы. Математически, КПД выражается следующим образом:
\[\text{КПД} = \frac{\text{работа}}{\text{используемая теплота}}.\]

В нашем случае мы нашли, что количество теплоты, используемое для работы машины, составляет 1,26 кДж. Поскольку идеальная тепловая машина не теряет энергию в виде работы, то работа машины равна используемой теплоте. Таким образом, мы можем выразить КПД следующим образом:
\[\text{КПД} = \frac{1,26 \, кДж}{1,26 \, кДж} = 1.\]

Ответ: КПД идеальной тепловой машины равен 1 (или 100%), а рабочий объем не был указан в условии задачи, поэтому мы не можем его определить.