10. Температура нагревателя тепловой машины 150 °C, а холодильника 25 °C. Машина получила от нагревателя 40 кДж теплоты. Как велика работа, произведённая машиной?

В условии не указано, что машина идеальная (Карно), поэтому точную работу определить нельзя: она зависит от КПД реальной машины. Можно найти только максимальную работу для машины Карно.

Переведём температуры в кельвины: \(T_1=150+273=423\) К, \(T_2=25+273=298\) К.

Максимальный КПД: \(\eta_{\max}=1-\frac{T_2}{T_1}=1-\frac{298}{423}\approx0.296\).

Тогда максимальная работа: \(A_{\max}=\eta_{\max}Q_1\approx0.296\cdot40\approx11.8\) кДж.

Ответ: без КПД машины точная работа неизвестна; для идеальной машины Карно максимальная работа составляет примерно 11.8 кДж.