В тепловой машине КПД (коэффициент полезного действия) определяет, какая доля полученной от нагревателя теплоты преобразуется в полезную работу. В данном случае КПД составляет 30%, что можно выразить в виде десятичной дроби как 0.30.
КПД тепловой машины рассчитывается по формуле:
[ \eta = \frac{A}{Q_1} ]
где:
- (\eta) — КПД машины,
- (A) — полезная работа, совершенная машиной,
- (Q_1) — количество теплоты, полученное от нагревателя.
Нам известно, что (\eta = 0.30) и (Q_1 = 10 \, \text{кДж}). Подставим эти значения в формулу:
[ 0.30 = \frac{A}{10} ]
Чтобы найти полезную работу (A), умножим обе стороны уравнения на 10:
[ A = 0.30 \times 10 = 3 \, \text{кДж} ]
Таким образом, полезная работа, совершаемая тепловой машиной, составляет 3 кДж. Это означает, что из 10 кДж энергии, полученной от нагревателя, 3 кДж преобразуются в работу, а оставшаяся часть энергии теряется в виде тепловых потерь, передаваемых охладителю или окружающей среде.