Для решения данной задачи воспользуемся формулой КПД теплового двигателя:
КПД = (Q1 - Q2) / Q1,
где Q1 - количество теплоты, полученное от нагревателя,Q2 - количество теплоты, переданное холодильнику.
Подставляем известные значения:
0.3 = (Q1 - Q2) / Q1,
Q1 = 10 кДж.
Отсюда найдем Q2:
0.3 = (10 - Q2) / 10,0.3 * 10 = 10 - Q2,3 = 10 - Q2,Q2 = 10 - 3,Q2 = 7 кДж.
Теперь найдем температуру нагревателя. Воспользуемся формулой теплового баланса:
Q1 = m c (T1 - T2),
где m - масса рабочего вещества,c - удельная теплоемкость газа,T1 - температура нагревателя в Кельвинах,T2 - температура холодильника в Кельвинах.
10 = m c (T1 - (10 + 273)),10 = m c (T1 - 283).
Так как неизвестно значение m * c, то его можно выразить как k:
10 = k * (T1 - 283).
Так как k = m c, то m c = k. Подставляем:
7 = k.
Теперь можем записать выражение:
10 = 7 * (T1 - 283),10 = 7T1 - 1981,7T1 = 1991,T1 = 1991 / 7,T1 ≈ 284,43 К.
Таким образом, температура нагревателя равна примерно 284,43 Кельвина, количество теплоты, которое было передано холодильнику - 7 кДж.
Для решения данной задачи воспользуемся формулой КПД теплового двигателя:
КПД = (Q1 - Q2) / Q1,
где Q1 - количество теплоты, полученное от нагревателя,
Q2 - количество теплоты, переданное холодильнику.
Подставляем известные значения:
0.3 = (Q1 - Q2) / Q1,
Q1 = 10 кДж.
Отсюда найдем Q2:
0.3 = (10 - Q2) / 10,
0.3 * 10 = 10 - Q2,
3 = 10 - Q2,
Q2 = 10 - 3,
Q2 = 7 кДж.
Теперь найдем температуру нагревателя. Воспользуемся формулой теплового баланса:
Q1 = m c (T1 - T2),
где m - масса рабочего вещества,
c - удельная теплоемкость газа,
T1 - температура нагревателя в Кельвинах,
T2 - температура холодильника в Кельвинах.
Подставляем известные значения:
10 = m c (T1 - (10 + 273)),
10 = m c (T1 - 283).
Так как неизвестно значение m * c, то его можно выразить как k:
10 = k * (T1 - 283).
Так как k = m c, то m c = k. Подставляем:
7 = k.
Теперь можем записать выражение:
10 = 7 * (T1 - 283),
10 = 7T1 - 1981,
7T1 = 1991,
T1 = 1991 / 7,
T1 ≈ 284,43 К.
Таким образом, температура нагревателя равна примерно 284,43 Кельвина, количество теплоты, которое было передано холодильнику - 7 кДж.