Какова работа, выполненная машиной, если она получила от нагревателя 42 килоджоуля тепла и температура нагревателя

Skvoz_Podzemelya

40

Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся некоторые основные понятия из термодинамики. Работа, выполненная машиной, может быть определена как разность между теплом, полученным от нагревателя, и теплом, переданным холодильнику. В данном случае, нам дано тепло, полученное от нагревателя - 42 килоджоуля.

Также нам дано условие, что температура нагревателя соответствует температуре холодильника в 3 раза. Допустим, температура холодильника равна T градусов Цельсия. Тогда температура нагревателя будет 3T градусов Цельсия.

Теперь мы можем использовать термодинамическую формулу, связывающую работу, тепло и изменение внутренней энергии системы. Формула имеет вид:

\(Работа = Тепло_в - Тепло_о\)

Где "Тепло_в" - полученное тепло, а "Тепло_о" - переданное тепло.

Теперь посчитаем тепло, переданное холодильнику. Для этого используем формулу:

\(Тепло_о = масса \cdot удельная\;теплоёмкость \cdot \Delta T\)

где "масса" - масса вещества, "удельная теплоёмкость" - количество теплоты, необходимое для нагрева единичной массы вещества на 1 градус Цельсия, а "ΔT" - изменение температуры.

Поскольку нам не дана масса вещества, мы предположим, что она равна единице. Тогда:

\(Тепло_о = масса \cdot удельная\;теплоёмкость \cdot \Delta T = 1 \cdot удельная\;теплоёмкость \cdot (T - 3T)\)

Выражение в скобках означает изменение температуры от нагревателя до холодильника.

Теперь у нас есть все необходимые данные для решения задачи. Мы можем выразить работу, используя ранее описанную формулу:

\(Работа = Тепло_в - Тепло_о = 42 \, кДж - 1 \cdot удельная\;теплоёмкость \cdot (T - 3T)\)

Теперь мы можем выразить работу относительно удельной теплоёмкости:

\(Работа = 42 \, кДж - (T - 3T)\)

\(Работа = 42 \, кДж - 2T\)

И это будет окончательный ответ. Работа, выполненная машиной, равна \(42 \, кДж - 2T\), где Т - температура холодильника в градусах Цельсия.