11. Температура нагревателя идеальной тепловой машины 117 °C, а холодильника 27 °C. Количество теплоты, получаемое машиной от нагревателя за 1 с, равно 60 кДж. Вычислить КПД машины, количество теплоты, отдаваемое холодильнику в 1 с, и мощность машины.

Переводим температуры: \(T_1=117+273=390\) К, \(T_2=27+273=300\) К.

КПД идеальной машины: \(\eta=1-\frac{T_2}{T_1}=1-\frac{300}{390}=\frac{3}{13}\approx0{,}231\), то есть 23,1%.

За 1 с машина получает 60 кДж, значит отдаёт холодильнику \(Q_2=Q_1(1-\eta)=60\cdot\frac{10}{13}\approx46{,}2\) кДж. Работа за 1 с равна \(60-46{,}2\approx13{,}8\) кДж, следовательно, мощность примерно 13,8 кВт.

Ответ: КПД ≈ 23,1%; холодильнику передаётся ≈ 46,2 кДж за 1 с; мощность ≈ 13,8 кВт.