Идеальный тепловой двигатель получает от нагревателя в каждую секунду 7200 кДж энергии и отдает холодильнику...

Для решения задачи найдем коэффициент полезного действия (КПД) идеального теплового двигателя. КПД характеризует эффективность работы двигателя и рассчитывается по формуле:

[ \eta = \frac{A}{Q_1} \cdot 100 \%, ]

где:

• (\eta) — КПД двигателя (в процентах),
• (A) — полезная работа, совершаемая двигателем,
• (Q_1) — количество теплоты, полученное от нагревателя.

Шаг 1. Определим полезную работу (A)

Полезная работа теплового двигателя равна разности между теплотой, полученной от нагревателя ((Q_1)), и теплотой, отданной холодильнику ((Q_2)):

[ A = Q_1 - Q_2. ]

Подставим значения из условия задачи: [ Q_1 = 7200 \, \text{кДж}, \quad Q_2 = 6400 \, \text{кДж}. ]

Тогда: [ A = 7200 - 6400 = 800 \, \text{кДж}. ]

Шаг 2. Рассчитаем КПД ((\eta))

Теперь подставим значения (A) и (Q_1) в формулу для КПД:

[ \eta = \frac{A}{Q_1} \cdot 100 \%. ]

Подставим численные значения: [ \eta = \frac{800}{7200} \cdot 100 \%. ]

Выполним деление: [ \frac{800}{7200} = 0{,}1111 \ldots. ]

Умножим на 100: [ \eta \approx 11{,}11 \%. ]

Ответ:

КПД идеального теплового двигателя составляет приблизительно 11,11%.

Коэффициент полезного действия (КПД) идеального теплового двигателя можно рассчитать по формуле:

[ \text{КПД} = \frac{Q_h - Q_c}{Q_h} ]

где ( Q_h ) — энергия, получаемая от нагревателя, а ( Q_c ) — энергия, отдаваемая холодильнику.

Подставим известные значения:

( Q_h = 7200 ) кДж,
( Q_c = 6400 ) кДж.

[ \text{КПД} = \frac{7200 - 6400}{7200} = \frac{800}{7200} = \frac{1}{9} \approx 0.1111 ]

Умножим на 100, чтобы получить КПД в процентах:

[ \text{КПД} \approx 11.11\% ]

Таким образом, КПД двигателя составляет примерно 11.11%.

Чтобы найти коэффициент полезного действия (КПД) идеального теплового двигателя, необходимо использовать формулу:

[ \eta = \frac{Q_h - Q_c}{Q_h} ]

где:

• (\eta) — КПД,
• (Q_h) — количество теплоты, получаемое от нагревателя (7200 кДж),
• (Q_c) — количество теплоты, отдаваемое холодильнику (6400 кДж).

Сначала нужно вычислить работу, которую совершает двигатель, которую можно найти как разность между теплотой, полученной от нагревателя, и теплотой, отданной холодильнику:

[ W = Q_h - Q_c = 7200 \text{ кДж} - 6400 \text{ кДж} = 800 \text{ кДж} ]

Теперь подставим значения в формулу для КПД:

[ \eta = \frac{W}{Q_h} = \frac{800 \text{ кДж}}{7200 \text{ кДж}} ]

Рассчитаем значение:

[ \eta = \frac{800}{7200} \approx 0.1111 ]

Чтобы выразить КПД в процентах, умножим его на 100%:

[ \eta \approx 0.1111 \times 100\% \approx 11.11\% ]

Таким образом, коэффициент полезного действия (КПД) идеального теплового двигателя составляет примерно 11.11%.

Это означает, что лишь около 11.11% от полученной теплоты используется для выполнения работы, в то время как остальная часть тепла отдается холодильнику.