Вопрос школьника
Идеальная тепловая машина с КПД η = 20% отдаёт холодильнику QX = 80 Дж. Какую полезную за цикл работу совершает машина?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать первый закон термодинамики, который гласит, что изменение внутренней энергии системы равно сумме теплового эффекта и работы, совершенной над системой:
ΔU = Q + W
где ΔU — изменение внутренней энергии системы, Q — тепловой эффект, W — работа.
Так как идеальная тепловая машина является замкнутой системой, то изменение внутренней энергии за цикл равно нулю:
ΔU = 0
Следовательно, сумма теплового эффекта и работы за цикл также равна нулю:
Q + W = 0
Отсюда можно выразить полезную работу W:
W = -Q
Таким образом, идеальная тепловая машина с КПД η = 20%, отдающая холодильнику QX = 80 Дж, совершает полезную работу W = -80 Дж за цикл.
