Номер 2, страница 76, часть 1 - гдз по физике 8 класс рабочая тетрадь Грачев, Погожев

Часть 1. Глава 5. Тепловые машины. Параграф 29. Коэффициент полезного действия тепловых двигателей - номер 2, страница 76.

Условие.

2. Рабочее вещество идеального теплового двигателя за один цикл получает от нагревателя 700 Дж теплоты и совершает работу 300 Дж. Какое количество теплоты отдаёт рабочее вещество холодильнику за один цикл? Определите КПД такого теплового двигателя.

Ответ: ________.

Решение.

Дано:

Количество теплоты, полученное от нагревателя, $Q_H = 700$ Дж

Совершённая работа, $A = 300$ Дж

Найти:

Количество теплоты, отданное холодильнику, $Q_C$ - ?

КПД двигателя, $\eta$ - ?

Решение:

1. Согласно первому закону термодинамики для теплового двигателя, работа, совершаемая за один цикл, равна разности между количеством теплоты, полученным от нагревателя ($Q_H$), и количеством теплоты, отданным холодильнику ($Q_C$). Математически это выражается формулой:

$A = Q_H - Q_C$

Из этой формулы мы можем выразить количество теплоты, отданное холодильнику:

$Q_C = Q_H - A$

Подставим известные значения в формулу:

$Q_C = 700 \text{ Дж} - 300 \text{ Дж} = 400 \text{ Дж}$

2. Коэффициент полезного действия (КПД) теплового двигателя ($\eta$) определяется как отношение полезной работы ($\text{A}$) к количеству теплоты, полученному от нагревателя ($Q_H$).

$\eta = \frac{A}{Q_H}$

Подставим значения и вычислим КПД. Результат принято выражать в процентах.

$\eta = \frac{300 \text{ Дж}}{700 \text{ Дж}} = \frac{3}{7} \approx 0,4286$

Чтобы перевести в проценты, умножим полученное значение на 100%:

$\eta \approx 0,4286 \times 100\% \approx 42,9\%$

Ответ: количество теплоты, которое рабочее вещество отдаёт холодильнику за один цикл, составляет 400 Дж; КПД такого теплового двигателя равен примерно 42,9%.