4. Термический коэффициент полезного действия теплового двигателя η = 20%. Определите работу, совершенную двигателем за цикл, если количество теплоты, переданное холодильнику, Q₂ = -1,6 кДж.

1) Переведем КПД в десятичную дробь: η = 20% = 0.2. Количество теплоты переданное холодильнику Q₂ = -1.6 кДж = -1600 Дж. 2) КПД теплового двигателя можно выразить как η = A/Q₁, где A - работа двигателя за цикл, а Q₁ - количество теплоты, полученное от нагревателя. Количество теплоты отданное холодильнику связано с Q₁ и работой: Q₂ = Q₁ - A, следовательно Q₁ = A + Q₂ 3) Подставим Q₁ в формулу КПД: η = A / (A + Q₂) => η(A+Q₂) = A => ηA + ηQ₂ = A => A(1-η) = ηQ₂ => A = ηQ₂ / (1 - η) 4) A = (0.2 * -1600 Дж) / (1 - 0.2) = -320 Дж / 0.8 = -400 Дж Работа, совершенная двигателем за цикл, равна 400 Дж. Так как работа газа положительна, а над газом отрицательна, то работа, совершенная двигателем, - это работа газа. В формуле η = A/Q₁, работа А это работа, совершенная газом. Поэтому работа, совершенная двигателем равна 400 Дж. Ответ: Работа, совершенная двигателем за цикл A = 400 Дж.