Какова температура нагревателя, если холодильник имеет температуру 13 градусов C и тепловая машина выполняет работу

Температура нагревателя и КПД тепловой машины

Описание:
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать формулу КПД (коэффициента полезного действия) для тепловой машины.

КПД тепловой машины рассчитывается по формуле:
КПД = (работа, совершенная тепловой машиной) / (полученная энергия от нагревателя) * 100%

Сначала мы должны найти значение КПД тепловой машины. В задаче нам дано, что тепловая машина выполняет работу 420 Дж и получает 1 кДж энергии от нагревателя (1 кДж равно 1000 Дж).

Заменяем значения в формуле КПД:
КПД = (420 Дж) / (1000 Дж) * 100%
КПД = 0,42 * 100%
КПД = 42%

Далее мы можем использовать второй закон термодинамики, который гласит, что тепло естественным образом передается от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой. То есть, температура нагревателя должна быть выше температуры холодильника.

Так как КПД тепловой машины составляет 42%, это означает, что 42% установленной энергии нагревателя (тепловой мощности) превратилось в работу.

Подробное решение и формулы для расчета температуры нагревателя не указаны в задаче, но можно обратиться к законам термодинамики, чтобы подробнее изучить эту тему.

Совет: Для лучшего понимания термодинамики и энергии, рекомендуется изучать основные законы и формулы, связанные с этой областью физики, и применять их к решению практических задач. Чтение учебника или обращение к дополнительным источникам информации может также помочь вам разобраться в этой теме.

Задача для проверки: Если температура холодильника составляет 10 градусов C, а тепловая машина выполняет 500 Дж работы и получает 1,2 кДж энергии от нагревателя, какова будет температура нагревателя? (Предположим, что КПД тепловой машины составляет 40%)