ПОЯСНИТЕ решение задачи по физике. Определите максимальный КПД и количество отданного холодильнику тепла для идеальной

Тема: КПД холодильника

Объяснение:
КПД (коэффициент полезного действия) холодильника - это величина, показывающая, какая часть энергии, полученной холодильником от нагревателя, используется для совершения работы над отводом тепла от холодильника. КПД холодильника можно выразить следующей формулой:
КПД = (работа, совершенная над отводом тепла) / (энергия, полученная от нагревателя)

Для идеальной машины КПД может быть максимальным и составлять 1 (или 100% в процентном выражении).

Количество отданного холодильнику тепла можно рассчитать с помощью первого закона термодинамики, который утверждает, что изменение внутренней энергии системы равно изменению тепловой энергии и совершенной работы. Таким образом, можно использовать следующую формулу:
Изменение внутренней энергии = полученная энергия - совершенная работа

При этом сначала нам необходимо привести температуру кельвиновой шкалы (так как температура не может быть отрицательной):
Температура холодильника в К = 273 К
Температура нагревателя в К = 800 К

Пример использования:
Для данной задачи, если холодильник получает 50 кДж энергии от нагревателя, тогда:

КПД = работа / энергия
КПД = 50 кДж / 50 кДж = 1 (или 100%)

Изменение внутренней энергии = полученная энергия - совершенная работа
Изменение внутренней энергии = 50 кДж - 0 кДж = 50 кДж

Таким образом, максимальный КПД равен 1 (100%) и количество отданного холодильнику тепла составляет 50 кДж.

Совет:
Для лучшего понимания концепции КПД холодильника, рекомендуется изучить основные принципы термодинамики, включая первый и второй законы термодинамики. Понимание этих основ поможет лучше осознать, как холодильники работают и как энергия тепла может быть использована эффективно.

Упражнение:
Определите КПД и количество отданного холодильнику тепла для идеального холодильника, если он получает 1000 Дж энергии от нагревателя при температуре 400 К, а температура холодильника составляет 273 К.