Тепловая Машина 443B17
1. Задача: Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, совершает работу $W=60$ кДж за один цикл. Температуры нагревателя $T_H=127^\circ C$ и холодильника $T_C=27^\circ C$. Найти количество тепла $Q_H$, полученное от нагревателя за один цикл.
2. Формула КПД цикла Карно:
$$\eta = 1 - \frac{T_C}{T_H}$$
где температуры берутся в Кельвинах.
3. Переведём температуры в Кельвины:
$$T_H = 127 + 273 = 400\ K$$
$$T_C = 27 + 273 = 300\ K$$
4. Вычислим КПД:
$$\eta = 1 - \frac{300}{400} = 1 - 0.75 = 0.25$$
5. КПД также равен отношению работы к теплу, полученному от нагревателя:
$$\eta = \frac{W}{Q_H} \Rightarrow Q_H = \frac{W}{\eta}$$
6. Подставим значения:
$$Q_H = \frac{60}{0.25} = 240\ \text{кДж}$$
Ответ: количество тепла, полученное от нагревателя, равно 240 кДж.