Газу сообщили 80 кДж теплоты, он совершил работу 200 кДж. Чему равно изменение его внутренней энергии? Как изменилась его температура? КПД идеального теплового двигателя 30%. Газ получил от нагревателя 6 кДж теплоты. Какое количество теплоты отдано охладителю? КПД идеальной паровой турбины 60%, температура нагревателя 420 °С. Какова температура холодильника и какая часть теплоты, получаемой от нагревателя, уходит в холодильник?

1) Изменение внутренней энергии составит:

ΔQ = 80 - 200 = - 120 кДж.

Температура понизится.

2) Поскольку КПД = 30%, то на совершение полезной работы ушло:

6 * 30 / 100 = 1,8 кДж.

Следовательно охладителю отдано:

6 - 1,8 = 4,2 кДж.

3) Обратимся к формулу для КПД (η) тепловой машины:

η = (T1 - T2) / T1 * 100%, где T1 - температура нагревателя, T2 - температура охладителя.

η * T1 / 100 = T1 - T2;

T2 = T1 - η * T1 / 100.

T2 = T1 * (1 - η/100).

T2 = 420 * (1 - 30/100) = 420 * 7/10 = 294 °С.