Решите пожалуйста

Идеальная тепловая машина с КПД 60% отдает холодильнику 40 кДж теплоты за один цикл. Какую работу совершает эта машина?

Физика 11 класс Тепловые машины и их эффективность Новый

Давайте решим эту задачу вместе! У нас есть идеальная тепловая машина с коэффициентом полезного действия (КПД) 60% и она отдает 40 кДж теплоты холодильнику за один цикл. Нам нужно найти, какую работу она совершает.

Формула для КПД выглядит так:

КПД = (A / Q1) * 100%

где:

• A - работа, совершаемая машиной;
• Q1 - количество теплоты, получаемое от нагревателя.

Мы знаем, что:

• КПД = 60% = 0.6
• Q2 (теплота, отданная холодильнику) = 40 кДж

Согласно первому закону термодинамики, можно записать:

Q1 = A + Q2

Теперь, подставим Q1 в формулу КПД:

0.6 = A / (A + 40)

Решим это уравнение:

1. Умножим обе стороны на (A + 40):
2. 0.6 * (A + 40) = A
3. 0.6A + 24 = A
4. Переносим 0.6A на правую сторону:
5. 24 = A - 0.6A
6. 24 = 0.4A
7. Теперь делим обе стороны на 0.4:
8. A = 24 / 0.4 = 60 кДж

Таким образом, работа, совершаемая машиной, составляет 60 кДж!

Это просто потрясающе, как работает термодинамика! Если у вас есть еще вопросы, не стесняйтесь спрашивать!