Температура нагревателя идеального теплового двигателя Карно 227 оС, а температура
холодильника 27 оС. Рабочее тело совершает за цикл работу, равную 10 кДж. Какое
количество теплоты получает рабочее тело от нагревателя за один цикл?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для идеального теплового двигателя Карно действие цикла можно описать следующим образом:

Рабочее тело получает количество теплоты Q1 от нагревателя при температуре Th,Рабочее тело совершает работу W,Рабочее тело отдает количество теплоты Q2 холодильнику при температуре Tc.

Работа идеального теплового двигателя Карно определяется формулой:
W = Q1 - Q2

Из уравнения Карно для КПД:
η = 1 - Tc / Th

Можно найти, что:
Q2 = (1 - η) Q1

Известно, что работа W равна 10 кДж. Таким образом:
10кДж = Q1 - Q2
10кДж = Q1 - (1 - η) Q1
10кДж = Q1 - Q1 + η Q1
10кДж = η Q1
Q1 = 10кДж / η

Также известно, что Th = 227 оC и Tc = 27 оC. Тогда КПД η:
η = 1 - 27 / 227
η = 1 - 0.119
η = 0.881

Подставляя значения, получим:
Q1 = 10кДж / 0.881
Q1 ≈ 11.34 кДж

Итак, количество теплоты, которое получает рабочее тело от нагревателя за один цикл, составляет около 11.34 кДж.