Давайте решим задачи по физике по очереди:

Задача №1

Количество теплоты, полученное холодильником, ( Q_h = 400 \, \text{Дж} ). Количество теплоты, полученное нагревателем, ( Q_c = 2.5 \times Q_h = 2.5 \times 400 = 1000 \, \text{Дж} ).

Коэффициент полезного действия (КПД) рассчитывается по формуле:
[
\eta = \frac{Q_h}{Q_c} = \frac{400}{1000} = 0.4 \text{ или } 40\%
]

Задача №2

Если КПД двигателя равен 20% (или 0.2), и он передал холодильнику ( Q_h = 400 \, \text{Дж} ), то работа (W) двигателя может быть найдена по формуле:
[
\eta = \frac{W}{Q_c} \Rightarrow W = \eta \cdot Q_c
]
Сначала нужно выразить ( Q_c ):
[
Q_c = \frac{Q_h}{\eta} = \frac{400}{0.2} = 2000 \, \text{Дж}
]

Теперь находим работу:
[
W = Q_c - Q_h = 2000 - 400 = 1600 \, \text{Дж}
]

Задача №3

Полезная работа, сделанная двигателем, ( W = 4800000 \, \text{кДж} = 4800000000 \, \text{Дж} ). Для нахождения КПД нам необходимо знать, сколько тепла было израсходовано. Мы можем использовать формулу:
[
\eta = \frac{W}{Q} \Rightarrow Q = \frac{W}{\eta}
]
Так как у нас нет информации о количестве тепла, мы не можем рассчитать КПД без этого значения.

Задача №4

КПД автомобиля равен 60% (или 0.6). Он израсходовал 15 кг бензина. Для нахождения средней мощности нам необходимо знать работу, совершенную автомобилем. Используем КПД:
[
\eta = \frac{W}{Q} \Rightarrow W = \eta \cdot Q
]
Количество теплоты, полученное от сжигания бензина (можно принимать, например, ~ 42 МДж/кг):
[
Q = 15 \, \text{кг} \times 42000 \, \text{Дж/кг} = 630000 \, \text{Дж}
]
Теперь можем найти работу:
[
W = 0.6 \cdot 630000 = 378000 \, \text{Дж}
]
Время работы составляет 10 часов, переведем в секунды:
[
10 \, \text{ч} = 36000 \, \text{s}
]
Теперь средняя мощность:
[
P = \frac{W}{t} = \frac{378000}{36000} \approx 10.5 \, \text{Вт}
]

Задача №5

Для нахождения максимального КПД, можно воспользоваться формулой:
[
\eta_{max} = 1 - \frac{T_h}{T_c}
]
где:

( T_h = 700 \, \text{К} ) (температура нагревателя)( T_c = 273 \, \text{К} ) (температура холодильника)

Подставляем значения:
[
\eta_{max} = 1 - \frac{273}{700} \approx 0.610
]

Теперь для нахождения тепла, отданного холодильнику:
[
Q_h = 60 \, \text{кДж}
]
Количество теплоты, отданное холодильнику:
[
Q_c = \frac{Qh}{\eta{max}} = \frac{60 \, \text{кДж}}{0.610} \approx 98.36 \, \text{кДж}
]

Задача №6

КПД двигателя равен 40% (или 0.4), и он отдал холодильнику 80 Дж. Тогда:
[
\eta = \frac{Q_h}{Q_c} \Rightarrow Q_h = \frac{Q_c}{\eta}
]
Подставляем значения:
[
Q_h = \frac{80 \, \text{Дж}}{0.4} = 200 \, \text{Дж}
]
Таким образом, теплота отданная нагревателю, равна 200 Дж.

Если возникнут вопросы по решению отдельных задач или другим темам, обращайтесь!