35. В идеальной тепловой машине за счет каждого килоджоуля Смергии, получаемой от нагревателя, совершается работа 400 Дж. Определите КПД машины и температуру нагревателя, если темпе- ратура холодильника 300 К.

Дано:

Q₁ = 1 кДж = 1000 Дж

A = 400 Дж

T₂ = 300 K

Найти: η, T₁

Решение:

КПД тепловой машины определяется как отношение совершенной работы к количеству теплоты, полученной от нагревателя:

η = A / Q₁

η = 400 Дж / 1000 Дж = 0,4 или 40%

Для идеальной тепловой машины (машины Карно) КПД также можно выразить через температуры нагревателя и холодильника:

η = (T₁ - T₂) / T₁

0,4 = (T₁ - 300 K) / T₁

0,4 * T₁ = T₁ - 300 K

0,6 * T₁ = 300 K

T₁ = 300 K / 0,6 = 500 K

Ответ: КПД = 0,4; T₁ = 500 K