Номер 5, страница 38 - гдз по физике 8 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

III. Тепловые двигатели. Считаем и сравниваем - номер 5, страница 38.

Условие.

5. Во сколько раз полезная работа, совершённая двигателем, меньше количества теплоты, полученного от нагревателя, если КПД двигателя 40 %?

Решение.

Дано:

КПД двигателя $\eta = 40\%$

Перевод в СИ:
КПД, выраженный в долях единицы: $\eta = 0.4$

Найти:

Отношение количества теплоты, полученного от нагревателя ($Q_{нагр}$), к полезной работе, совершённой двигателем ($A_{пол}$). То есть, найти значение $\frac{Q_{нагр}}{A_{пол}}$.

Решение:

Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя по определению равен отношению полезной работы $A_{пол}$, совершённой двигателем, к количеству теплоты $Q_{нагр}$, полученному от нагревателя:

$\eta = \frac{A_{пол}}{Q_{нагр}}$

Чтобы найти, во сколько раз полезная работа меньше количества теплоты, нужно найти их отношение $\frac{Q_{нагр}}{A_{пол}}$. Выразим это отношение из формулы для КПД:

$\frac{Q_{нагр}}{A_{пол}} = \frac{1}{\eta}$

Подставим числовое значение КПД, выраженное в долях единицы ($\eta = 0.4$):

$\frac{Q_{нагр}}{A_{пол}} = \frac{1}{0.4} = 2.5$

Это означает, что количество теплоты, полученное от нагревателя, в 2.5 раза больше полезной работы. Следовательно, полезная работа в 2.5 раза меньше количества теплоты, полученного от нагревателя.

Ответ: Полезная работа, совершённая двигателем, в 2.5 раза меньше количества теплоты, полученного от нагревателя.