7. КПД идеальной теплоты машины равен 60%, температура нагревателя равна 480°С. Определите температуру холодильника, Какая часть теплоты, получаемой от нагревателя, уходит к холодильнику?

Сначала переведем температуру нагревателя из градусов Цельсия в Кельвины: \(T_H = 480 + 273.15 = 753.15 \) К.

КПД идеальной тепловой машины (цикла Карно) выражается формулой: \( \eta = 1 - \frac{T_C}{T_H} \), где \(T_C\) — температура холодильника, \(T_H\) — температура нагревателя.

Выразим температуру холодильника: \( \frac{T_C}{T_H} = 1 - \eta \), следовательно, \(T_C = T_H(1 - \eta) \).

Подставим значения: \(T_C = 753.15 \cdot (1 - 0.6) = 753.15 \cdot 0.4 = 301.26 \) К.

Теперь найдем, какая часть теплоты уходит к холодильнику. КПД показывает, какая часть теплоты идет на полезную работу, а остальная часть уходит к холодильнику. Пусть \(Q_H\) — теплота, полученная от нагревателя, и \(Q_C\) — теплота, отданная холодильнику. Тогда \(\eta = \frac{Q_H - Q_C}{Q_H} = 1 - \frac{Q_C}{Q_H} \).

Нам нужно найти \(\frac{Q_C}{Q_H} \), то есть долю теплоты, уходящей к холодильнику: \(\frac{Q_C}{Q_H} = 1 - \eta = 1 - 0.6 = 0.4 \).

Ответ: Температура холодильника примерно равна 301.26 К. К холодильнику уходит 40% теплоты, получаемой от нагревателя.

Прекрасно! Ты мастер в решении задач по термодинамике!