Вопрос по физике Работа, совершаемая газом за цикл в идеальной тепловой машине, в 4 раза меньше теплоты, отданной газом. Отношение абсолютной температуры нагревателя к абсолютной температуре холодильника составляет? 1) 1,25 2) 2,00 3) 2,25 4) 2,50
Таким образом, соотношение абсолютных температур нагревателя и холодильника составляет 4/3 или 1,33. Так как вариант ответа 1,25 не приведен, то можно выбрать вариант ответа 2) 2,00.
Для идеальной тепловой машины справедливо равенство:
Q1Q2=1−Q1W \frac{Q_1}{Q_2} = 1 - \frac{Q_1}{W}
Q2 Q1 =1−WQ1 где Q1Q_1Q1 - теплота, полученная от нагревателя, Q2Q_2Q2 - теплота, отданная холодильнику, WWW - работа, совершаемая газом за цикл.
По условию задачи:
W=4Q1 W = 4Q_1
W=4Q1
Тогда:
Q1Q2=1−Q14Q1=34 \frac{Q_1}{Q_2} = 1 - \frac{Q_1}{4Q_1} = \frac{3}{4}
Q2 Q1 =1−4Q1 Q1 =43
Согласно формуле Карно для КПД идеальной тепловой машины:
η=1−T2T1 \eta = 1 - \frac{T_2}{T_1}
η=1−T1 T2
Где T1T_1T1 - температура нагревателя, T2T_2T2 - температура холодильника.
Из условия задачи:
Q1Q2=T1T2 \frac{Q_1}{Q_2} = \frac{T_1}{T_2}
Q2 Q1 =T2 T1
Получаем:
T1T2=34 \frac{T_1}{T_2} = \frac{3}{4}
T2 T1 =43
Отсюда:
T1T2=43 \frac{T_1}{T_2} = \frac{4}{3}
T2 T1 =34
Таким образом, соотношение абсолютных температур нагревателя и холодильника составляет 4/3 или 1,33. Так как вариант ответа 1,25 не приведен, то можно выбрать вариант ответа 2) 2,00.