Температура нагревателя идеального теплового двигателя Карно 227*С, а температура холодильника 27*С. Рабочее тело двигателя совершает за цикл работу, равную 10 кДж. Какое количество теплоты получает рабочее тело от нагревателя за один цикл? (*С - Градусы Цельсия)

Для нахождения теплоты, которую должно за один цикл получать рабочее тело, воспользуемся равенством: Арт / Qн = η (КПД) = 1 - Тх / Тн, откуда выразим: Qн = Арт / (1 - Тх / Тн).

Значения переменных: Арт - работа за цикл рабочего тела (Арт = 10 кДж = 10 * 10³ Дж); Тх - температура холодильника (Тх = 300 К = 27ºС); Тн - температура нагревателя двигателя (Тн = 500 К = 227ºС).

Расчет: Qн = Арт / (1 - Тх / Тн) = 10 * 10³ / (1 - 300 / 500) = 25 * 10³ Дж = 25 кДж.

Ответ: За цикл рабочее тело используемого двигателя должно получать 25 кДж теплоты.