Номер 2, страница 217, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

2. Какое устройство называют тепловым двигателем?

2. Тепловым двигателем называют устройство, которое периодически (циклически) преобразует тепловую энергию в механическую работу. Принцип действия любого теплового двигателя основан на выполнении кругового процесса.

Основные элементы теплового двигателя:

• Нагреватель — источник тепловой энергии с высокой температурой $T_1$, от которого рабочее тело получает количество теплоты $Q_1$.
• Рабочее тело (например, газ или пар) — вещество, которое совершает работу при расширении.
• Холодильник (окружающая среда) — объект с низкой температурой $T_2$, которому рабочее тело отдает некоторое количество теплоты $Q_2$.

В ходе цикла рабочее тело получает от нагревателя количество теплоты $Q_1$, расширяется и совершает полезную работу $\text{A}$. Затем, чтобы вернуться в исходное состояние и замкнуть цикл, рабочее тело должно сжаться. При сжатии оно отдает холодильнику количество теплоты $Q_2$. Работа, совершённая за цикл, равна разности полученной и отданной теплоты: $A = Q_1 - Q_2$.

Важнейшей характеристикой теплового двигателя является коэффициент полезного действия (КПД), который показывает, какая доля полученной от нагревателя энергии преобразуется в полезную работу: $\eta = \frac{A}{Q_1} = \frac{Q_1 - Q_2}{Q_1} = 1 - \frac{Q_2}{Q_1}$. Согласно второму закону термодинамики, невозможно создать тепловой двигатель с КПД, равным 100%, так как всегда есть необходимость передавать часть теплоты холодильнику ($Q_2 > 0$). Примерами тепловых двигателей являются двигатель внутреннего сгорания, паровая турбина, реактивный двигатель.

Ответ: Тепловым двигателем называют устройство, которое циклически преобразует внутреннюю энергию топлива (теплоту) в механическую работу.