Номер 3, страница 264 - гдз по физике 10 класс учебник часть 1 Генденштейн, Дик

Молекулярная физика и термодинамика. Глава 6. Термодинамика. Параграф 32. Тепловые двигатели, холодильники и кондиционеры - номер 3, страница 264.

Условие.

3. Объясните, как связана полезная работа, совершаемая тепловым двигателем, с количеством теплоты, полученным от нагревателя, и количеством теплоты, отданным холодильнику. Напишите формулу, выражающую эту связь.

Решение.

Работа теплового двигателя подчиняется закону сохранения энергии. Двигатель получает от более горячего тела, называемого нагревателем, некоторое количество теплоты $Q_1$. Часть этой энергии рабочее тело двигателя (например, газ) преобразует в полезную механическую работу $\text{A}$. Оставшаяся часть энергии, которая не была преобразована в работу, передается более холодному телу — холодильнику (часто это окружающая среда). Эту отданную энергию обозначают как $Q_2$.

Таким образом, полученная от нагревателя энергия $Q_1$ равна сумме совершенной полезной работы $\text{A}$ и энергии $Q_2$, отданной холодильнику. Следовательно, полезная работа, совершаемая тепловым двигателем, — это разность между количеством теплоты, полученным от нагревателя, и количеством теплоты, отданным холодильнику.

Эта связь выражается следующей формулой:

$A = Q_1 - Q_2$

где:

$\text{A}$ — полезная работа, совершаемая двигателем;

$Q_1$ — количество теплоты, полученное от нагревателя;

$Q_2$ — количество теплоты, отданное холодильнику.

Ответ: Полезная работа $\text{A}$, совершаемая тепловым двигателем, равна разности между количеством теплоты, полученным от нагревателя ($Q_1$), и количеством теплоты, отданным холодильнику ($Q_2$). Формула, выражающая эту связь: $A = Q_1 - Q_2$.