Яка є мінімальна робота, яку потрібно зробити холодильнику під час процесу, якщо він відводить 210 Дж тепла

Zoloto

65

Для розв"язання даної задачі нам знадобиться використати формулу, яка описує роботу:

\[ \text{робота} = \Delta Q = Q_1 - Q_2 \]

де \( Q_1 \) - тепло, що передається холодильнику від морозильної камери, а \( Q_2 \) - тепло, яке відводиться холодильником до оточуючого середовища.

Ми знаємо, що \( Q_1 = 210 \) Дж і температура морозильної камери \( T_1 = 260 \) К, а температура оточуючого середовища \( T_2 \) - кімнатна температура.

За формулою теплового балансу:

\[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \]

де \( m \) - маса тіла (в даному випадку холодильник), \( c \) - його теплоємність, а \( \Delta T \) - різниця температур.

Оскільки нам потрібно знайти мінімальну роботу, необхідно врахувати, що роботу виробляє холодильник, тому \( Q_2 \) буде негативним, а саме \( Q_2 = -Q_1 \).

Отже, підставляємо відомі значення в формулу роботи та формулу теплового балансу:

\[ \text{робота} = \Delta Q = Q_1 - Q_2 = Q_1 - (-Q_1) = Q_1 + Q_1 = 2 \cdot Q_1 \]

\[ Q_1 = m \cdot c \cdot \Delta T \]

З умови задачі нам відома лише різниця температур. Щоб продовжити розв"язок, нам потрібно знайти теплоємність холодильника \( c \) та масу \( m \). Тут немає конкретних даних, тому ми не можемо піти далі.

Однак, можемо розглянути загальний підхід до розв"язання подібних задач. Оскільки ми не маємо конкретних значень, які можна використовувати для розрахунків, ми можемо сформулювати загальний висновок.

Ми бачимо, що мінімальна робота, яку потрібно зробити холодильнику, залежить від двох факторів: тепла, яке потрібно відвести від морозильної камери, та різниці температур.

Також слід зауважити, що \( c \) та \( m \), теплоємність та маса холодильника, можуть змінюватися від моделі до моделі, тому в реальному житті не існує однозначної відповіді на це запитання.

Загальний висновок: мінімальна робота, яку потрібно зробити холодильнику під час процесу відведення 210 Дж тепла від морозильної камери з температурою 260 К до кімнатної температури, залежить від тепла, яке передається холодильнику, різниці температур та властивостей самого холодильника.